JP2017109427A - Three-dimensional object molding apparatus, three-dimensional object molding method, and control program for three-dimensional object molding apparatus - Google Patents

Three-dimensional object molding apparatus, three-dimensional object molding method, and control program for three-dimensional object molding apparatus Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide technology capable of easily controlling a density in a support part of a three-dimensional object.SOLUTION: A three-dimensional object molding apparatus includes: a dot forming part for forming dots constituting a three-dimensional object as a target for molding and a support part supporting the three-dimensional object; and a control part for controlling molding of the three-dimensional object and the support part by the dots to be formed. In the support part, the control part disposes dots in a voxel group representing the support part so as to form a support structure for supporting the three-dimensional object based on a dither mask and an input value representing a formation rate of dots in a voxel included in the voxel group. The control part may dispose dots in a voxel group representing the support part so as to form the support structure for supporting the three-dimensional object, by performing a halftone process of diffusing an error into an unconverted voxel with respect to an input value representing a formation rate of dots in a voxel included in the voxel group.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、立体物造形装置、立体物造形方法、及び、立体物造形装置の制御プログラムに関する。   The present invention relates to a three-dimensional object formation apparatus, a three-dimensional object formation method, and a control program for a three-dimensional object formation apparatus.

立体物造形装置として、3D(三次元)プリンターが知られている。紫外線照射により硬化するインクを使用する3Dプリンターは、例えば、紫外線硬化型インクの液滴を吐出して形成したドットを紫外線照射により硬化させて造形層を形成し、該造形層を積層することで立体物を造形する。特許文献1には、光造形法により作成される造形物のオーバーハング部分を支持する直交格子状のサポートの形成方法が示されている。前記造形物及び前記サポートは、重力方向軸(Z軸)にある厚みを有するとともにZ軸と直交するXY平面にてある形状を有するように形成された単位光硬化層がZ軸方向に積層されて形成される。XY平面上で造形物とサポートとの間には、所定のギャップが持たせられている。   A 3D (three-dimensional) printer is known as a three-dimensional object modeling apparatus. 3D printers that use ink that is cured by ultraviolet irradiation, for example, form dots by discharging droplets of ultraviolet curable ink to cure by ultraviolet irradiation to form a modeling layer, and stack the modeling layer. Shape a three-dimensional object. Patent Document 1 discloses a method for forming an orthogonal lattice-like support that supports an overhang portion of a modeled object created by an optical modeling method. The modeled object and the support are laminated in the Z-axis direction with a unit photocuring layer formed so as to have a thickness on the gravity direction axis (Z-axis) and a shape on an XY plane orthogonal to the Z-axis. Formed. A predetermined gap is provided between the modeled object and the support on the XY plane.

特開平8−25487号公報JP-A-8-25487

しかし、サポートはオーバーハング部分の形状に関わらず直交格子状に形成されるだけであるので、オーバーハング部分の支持が不十分となったりサポートの形成に過剰の材料が消費されたりすることがある。
尚、上記のような問題は、紫外線硬化型インクを使用する3Dプリンターに限らず、可視光照射により硬化する可視光線硬化型インクを使用する立体物造形装置、加熱により硬化する熱硬化型インクを使用する立体物造形装置、熱可塑性の材料を使用する立体物造形装置、等、種々の技術についても同様に存在する。
However, since the support is only formed in an orthogonal lattice pattern regardless of the shape of the overhang portion, the support of the overhang portion may be insufficient or excessive material may be consumed for forming the support. .
The above problems are not limited to 3D printers that use ultraviolet curable inks, but three-dimensional object modeling apparatuses that use visible light curable inks that are cured by visible light irradiation, and thermosetting inks that are cured by heating. Various technologies such as a three-dimensional object forming apparatus to be used and a three-dimensional object forming apparatus using a thermoplastic material also exist in the same manner.

以上を鑑み、本発明の目的の一つは、立体物の支持部の粗密を容易に制御可能な技術を提供することにある。   In view of the above, one of the objects of the present invention is to provide a technique capable of easily controlling the density of the support portion of the three-dimensional object.

上記目的の一つを達成するため、本発明は、造形対象の立体物、及び、該立体物を支持する支持部を構成するドットを形成するためのドット形成部と、
形成されるドットによる前記立体物及び前記支持部の造形を制御する制御部と、
を備える立体物造形装置であって、
前記制御部は、前記支持部において、該支持部を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおけるドットの形成率を表す入力値とディザマスクとに基づいて、前記立体物を支持する支持構造が形成されるようにドットを前記ボクセル集合に配置する、態様を有する。
In order to achieve one of the above objects, the present invention provides a three-dimensional object to be modeled, and a dot forming part for forming dots constituting a support part that supports the three-dimensional object,
A control unit that controls the modeling of the three-dimensional object and the support unit by the formed dots;
A three-dimensional object shaping apparatus comprising:
In the support unit, a support structure that supports the three-dimensional object is formed in the support unit based on an input value representing a dot formation rate in a voxel included in the voxel set representing the support unit and a dither mask. In this manner, the dots are arranged in the voxel set.

また、本発明は、造形対象の立体物、及び、該立体物を支持する支持部を構成するドットを形成するためのドット形成部と、
形成されるドットによる前記立体物及び前記支持部の造形を制御する制御部と、
を備える立体物造形装置であって、
前記制御部は、前記支持部において、該支持部を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおけるドットの形成率を表す入力値に対して誤差を未変換のボクセルに拡散させるハーフトーン処理を行うことにより、前記立体物を支持する支持構造が形成されるようにドットを前記ボクセル集合に配置する、態様を有する。
In addition, the present invention provides a three-dimensional object to be modeled, and a dot forming part for forming dots constituting a support part that supports the three-dimensional object,
A control unit that controls the modeling of the three-dimensional object and the support unit by the formed dots;
A three-dimensional object shaping apparatus comprising:
The control unit performs, in the support unit, halftone processing for diffusing an error into unconverted voxels with respect to an input value indicating a dot formation rate in a voxel included in the voxel set representing the support unit. The dot is arranged in the voxel set so that a support structure for supporting the three-dimensional object is formed.

さらに、本発明は、造形対象の立体物、及び、該立体物を支持する支持部を構成するドットを形成するためのドット形成部を用い、形成されるドットによる前記立体物及び前記支持部を造形する立体物造形方法であって、
前記支持部において、該支持部を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおけるドットの形成率を表す入力値とディザマスクとに基づいて、前記立体物を支持する支持構造が形成されるようにドットを前記ボクセル集合に配置して前記立体物及び前記支持部を造形する、態様を有する。
Furthermore, this invention uses the dot formation part for forming the solid object of modeling object, and the dot which comprises the support part which supports this solid object, The said solid object and the said support part by the dot formed are used. A three-dimensional object modeling method for modeling,
In the support unit, dots are formed so that a support structure for supporting the three-dimensional object is formed based on an input value representing a dot formation rate in a voxel included in the voxel set representing the support unit and a dither mask. It has the aspect which arrange | positions in the said voxel aggregate | assembly and models the said solid object and the said support part.

さらに、本発明は、造形対象の立体物、及び、該立体物を支持する支持部を構成するドットを形成するためのドット形成部を用い、形成されるドットによる前記立体物及び前記支持部を造形する立体物造形方法であって、
前記支持部において、該支持部を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおけるドットの形成率を表す入力値に対して誤差を未変換のボクセルに拡散させるハーフトーン処理を行うことにより、前記立体物を支持する支持構造が形成されるようにドットを前記ボクセル集合に配置して前記立体物及び前記支持部を造形する、態様を有する。
Furthermore, this invention uses the dot formation part for forming the solid object of modeling object, and the dot which comprises the support part which supports this solid object, The said solid object and the said support part by the dot formed are used. A three-dimensional object modeling method for modeling,
The support unit performs halftone processing for diffusing an error into unconverted voxels with respect to an input value indicating a dot formation rate in a voxel included in the voxel set representing the support unit, thereby obtaining the three-dimensional object. It has the aspect which arrange | positions a dot in the said voxel group | set so that the support structure to support may be formed, and shape | molds the said solid object and the said support part.

さらに、本発明は、造形対象の立体物、及び、該立体物を支持する支持部を構成するドットを形成するためのドット形成部を備え、形成されるドットによる前記立体物及び前記支持部の造形を制御する立体物造形装置の制御プログラムであって、
前記支持部において、該支持部を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおけるドットの形成率を表す入力値とディザマスクとに基づいて、前記立体物を支持する支持構造が形成されるようにドットを前記ボクセル集合に配置する機能をコンピューターに実現させる、態様を有する。
Furthermore, the present invention includes a three-dimensional object to be modeled and a dot forming part for forming dots that constitute a support part that supports the three-dimensional object, and the three-dimensional object by the formed dots and the support part. A control program for a three-dimensional object forming apparatus for controlling modeling,
In the support unit, dots are formed so that a support structure for supporting the three-dimensional object is formed based on an input value representing a dot formation rate in a voxel included in the voxel set representing the support unit and a dither mask. It has a mode for causing a computer to realize the function of arranging in the voxel set.

さらに、本発明は、造形対象の立体物、及び、該立体物を支持する支持部を構成するドットを形成するためのドット形成部を備え、形成されるドットによる前記立体物及び前記支持部の造形を制御する立体物造形装置の制御プログラムであって、
前記支持部において、該支持部を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおけるドットの形成率を表す入力値に対して誤差を未変換のボクセルに拡散させるハーフトーン処理を行うことにより、前記立体物を支持する支持構造が形成されるようにドットを前記ボクセル集合に配置する機能をコンピューターに実現させる、態様を有する。
Furthermore, the present invention includes a three-dimensional object to be modeled and a dot forming part for forming dots that constitute a support part that supports the three-dimensional object, and the three-dimensional object by the formed dots and the support part. A control program for a three-dimensional object forming apparatus for controlling modeling,
The support unit performs halftone processing for diffusing an error into unconverted voxels with respect to an input value indicating a dot formation rate in a voxel included in the voxel set representing the support unit, thereby obtaining the three-dimensional object. It has a mode in which a computer realizes a function of arranging dots in the voxel set so that a supporting structure to support is formed.

上述した態様は、立体物の支持部の粗密を容易に制御可能な技術を提供することができる。   The aspect mentioned above can provide the technique which can control easily the density of the support part of a solid object.

さらに、本発明は、立体物造形装置を含む立体物造形システム、立体物造形装置の制御方法、この制御方法を含む立体物造形システムの制御方法、立体物造形システムの制御プログラム、立体物造形装置や立体物造形システムの制御プログラムを記録したコンピューター読み取り可能な媒体、等に適用可能である。前述の装置は、分散した複数の部分で構成されてもよい。   Furthermore, the present invention provides a three-dimensional object modeling system including a three-dimensional object modeling apparatus, a control method for a three-dimensional object modeling apparatus, a control method for a three-dimensional object modeling system including this control method, a control program for a three-dimensional object modeling system, and a three-dimensional object modeling apparatus. And a computer-readable medium in which a control program for a three-dimensional object modeling system is recorded. The aforementioned apparatus may be composed of a plurality of distributed parts.

立体物造形装置の構成例を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the structural example of a solid-object modeling apparatus. 立体物及び支持部の造形例を模式的に示す図。The figure which shows the modeling example of a solid object and a support part typically. 造形処理装置の例を模式的に示す図。The figure which shows the example of a modeling processing apparatus typically. 記録ヘッドのノズルの配置例を模式的に示す図。FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of arrangement of nozzles of a recording head. 液滴の吐出、又は、液滴の非吐出を駆動信号から生成する概念の一例を模式的に示す図。The figure which shows typically an example of the concept which produces | generates discharge of a droplet, or non-discharge of a droplet from a drive signal. 造形処理の例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of modeling processing. 立体物、及び、支持部を模式的に示す図。The figure which shows a solid object and a support part typically. ディザマスクの構造例を模式的に示す図。The figure which shows the structural example of a dither mask typically. 造形層にディザマスクを対応付ける例を模式的に示す図。The figure which shows typically the example which matches a dither mask with a modeling layer. 支持部に形成される支持構造の例を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the example of the support structure formed in a support part. 支持構造において第一部位よりも立体物の支持される部分に近い第二部位のドット密度を低くした例を模式的に示す図。The figure which shows typically the example which made low the dot density of the 2nd site | part close | similar to the part by which a solid object is supported rather than a 1st site | part in a support structure. ディザマスクを用いる支持部ハーフトーン処理の例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of the support part halftone process using a dither mask. 支持部ハーフトーン前処理においてディザマスクを設定方向に応じて選択する例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example which selects a dither mask according to a setting direction in support part halftone pre-processing. 支持部ハーフトーン前処理においてディザマスクの回転処理を行う例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example which performs the rotation process of a dither mask in a support part halftone pre-process. 図6の支持部ハーフトーン処理の代替処理においてハーフトーン処理前後のデータの回転処理を行う例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example which performs the rotation process of the data before and behind a halftone process in the alternative process of the support part halftone process of FIG. 支持部ハーフトーン処理前後のデータの回転処理を行う例を模式的に示す図。The figure which shows typically the example which performs the rotation process of the data before and behind a support part halftone process. 支持構造において立体物の支持される部分に関する情報に応じてドット密度を変える例を模式的に示す図。The figure which shows typically the example which changes a dot density according to the information regarding the part by which a solid object is supported in a support structure. 支持構造において立体物の支持される部分に関する情報に応じてドット密度を変える別の例を模式的に示す図。The figure which shows typically another example which changes dot density according to the information regarding the part by which a solid object is supported in a support structure. 支持部造形層元データ生成処理の例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of a support part modeling layer former data production | generation process. 支持部造形層元データ生成処理の別の例を示すフローチャート。The flowchart which shows another example of a support part modeling layer former data generation process. 支持構造を形成するための誤差拡散法を模式的に示す図。The figure which shows typically the error diffusion method for forming a support structure. 誤差の配分率の例を模式的に示す図。The figure which shows the example of the distribution rate of an error typically. 誤差拡散法による支持部ハーフトーン処理の例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of the support part halftone process by an error diffusion method.

以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下の実施形態は本発明を例示するものに過ぎず、実施形態に示す特徴の全てが発明の解決手段に必須になるとは限らない。   Embodiments of the present invention will be described below. Of course, the following embodiments are merely examples of the present invention, and all the features shown in the embodiments are not necessarily essential to the means for solving the invention.

(1)本技術の概要:
まず、図1〜23を参照して本技術の概要を説明する。尚、図1〜23は模式的に示す図であり、各図は整合していないことがある。
(1) Overview of this technology:
First, the outline of the present technology will be described with reference to FIGS. 1 to 23 are schematic views, and the drawings may not be consistent.

[態様1]
図1等に例示される立体物造形装置100は、造形対象の立体物Obj、及び、該立体物Objを支持する支持部SP0を構成するドットDTを形成するためのドット形成部(例えばヘッドユニット3)と、形成されるドットDTによる前記立体物Obj及び前記支持部SP0の造形を制御する制御部U1と、を備える。前記制御部U1は、前記支持部SP0において、該支持部SP0を表現するボクセル集合に含まれるボクセルVxにおけるドットDTの形成率を表す入力値V2とディザマスク(例えばディザマトリクスDZ)とに基づいて、前記立体物Objを支持する支持構造ST0が形成されるようにドットDTを前記ボクセル集合に配置する。
[Aspect 1]
A three-dimensional object modeling apparatus 100 illustrated in FIG. 1 and the like includes a three-dimensional object Obj to be modeled and a dot forming unit (for example, a head unit) for forming the dots DT constituting the support part SP0 that supports the three-dimensional object Obj. 3) and a control unit U1 that controls modeling of the three-dimensional object Obj and the support portion SP0 by the formed dots DT. Based on the input value V2 representing the formation rate of dots DT in the voxels Vx included in the voxel set representing the support unit SP0 and the dither mask (for example, the dither matrix DZ), the control unit U1. The dots DT are arranged in the voxel set so that a support structure ST0 that supports the three-dimensional object Obj is formed.

上記態様1では、支持部SP0を表現するボクセル集合に含まれるボクセルVxにおけるドットDTの形成率を表す入力値V2とディザマスク(DZ)とに基づいて、支持部SP0において立体物Objを支持する支持構造ST0が形成される。例えば、ドットDTの形成率を高くするように入力値V2を変えると、支持構造ST0のドットDTの密度が高くなる。ドットDTの形成率を低くするように入力値V2を変えると、支持構造ST0のドットDTの密度が低くなる。従って、本態様は、立体物の支持部の粗密を容易に制御可能な立体物造形装置を提供することができる。   In the first aspect, the three-dimensional object Obj is supported by the support portion SP0 based on the input value V2 representing the formation rate of the dots DT in the voxels Vx included in the voxel set representing the support portion SP0 and the dither mask (DZ). A support structure ST0 is formed. For example, when the input value V2 is changed so as to increase the dot DT formation rate, the density of the dots DT of the support structure ST0 increases. When the input value V2 is changed so as to reduce the formation rate of the dots DT, the density of the dots DT of the support structure ST0 decreases. Therefore, this aspect can provide a three-dimensional object forming apparatus that can easily control the density of the support part of the three-dimensional object.

[態様2]
図21等に例示するように、前記制御部U1は、前記支持部SP0において、該支持部SP0を表現するボクセル集合に含まれるボクセルVxにおけるドットDTの形成率を表す入力値V2に対して誤差ERを未変換のボクセルに拡散させるハーフトーン処理を行うことにより、前記立体物Objを支持する支持構造ST0が形成されるようにドットDTを前記ボクセル集合に配置してもよい。この態様では、支持部SP0を表現するボクセル集合に含まれるボクセルVxにおけるドットDTの形成率を表す入力値V2に対して誤差ERを未変換のボクセルに拡散させるハーフトーン処理が行われることにより、支持部SP0において立体物Objを支持する支持構造ST0が形成される。例えば、ドットDTの形成率を高くするように入力値V2を変えると、支持構造ST0のドットDTの密度が高くなる。ドットDTの形成率を低くするように入力値V2を変えると、支持構造ST0のドットDTの密度が低くなる。従って、本態様も、立体物の支持部の粗密を容易に制御可能な立体物造形装置を提供することができる。
[Aspect 2]
As exemplified in FIG. 21 and the like, the control unit U1 has an error with respect to the input value V2 representing the formation rate of the dots DT in the voxel Vx included in the voxel set representing the support unit SP0 in the support unit SP0. Dots DT may be arranged in the voxel set so as to form a support structure ST0 that supports the three-dimensional object Obj by performing a halftone process in which ER is diffused into unconverted voxels. In this aspect, by performing halftone processing for diffusing the error ER to unconverted voxels with respect to the input value V2 representing the formation rate of the dots DT in the voxels Vx included in the voxel set representing the support part SP0, A support structure ST0 that supports the three-dimensional object Obj is formed in the support part SP0. For example, when the input value V2 is changed so as to increase the dot DT formation rate, the density of the dots DT of the support structure ST0 increases. When the input value V2 is changed so as to reduce the formation rate of the dots DT, the density of the dots DT of the support structure ST0 decreases. Therefore, this aspect can also provide a three-dimensional object forming apparatus that can easily control the density of the support part of the three-dimensional object.

ここで、ボクセル(Voxel)は、ドットを形成可能な空間を表すための仮想的な立体図形である。ボクセル集合(Voxel-set)は、複数のボクセルの集まりである。   Here, the voxel is a virtual three-dimensional figure for representing a space in which dots can be formed. A voxel set (Voxel-set) is a collection of a plurality of voxels.

[態様3]
図10等に例示するように、前記支持構造ST0は、前記立体物Objを支持する一以上の支柱K0でもよい。断面において第一方向W1の長さが該第一方向W1に交差する第二方向W2の長さよりも長い支柱(例えば支柱K1〜K8)の数NW1は、断面において前記第二方向W2の長さが前記第一方向W1の長さよりも長い支柱の数NW2よりも多くてもよい。本態様は、第一方向W1における支持構造ST0の強度を第二方向W2における支持構造ST0の強度よりも高めることができるので、立体物の支持構造の強度を効率よく確保可能な技術を提供することができる。
[Aspect 3]
As illustrated in FIG. 10 and the like, the support structure ST0 may be one or more columns K0 that support the three-dimensional object Obj. The number NW1 of columns (for example, columns K1 to K8) whose length in the first direction W1 in the cross section is longer than the length in the second direction W2 intersecting the first direction W1 is the length in the second direction W2 in the cross section. May be greater than the number NW2 of struts longer than the length in the first direction W1. Since the strength of the support structure ST0 in the first direction W1 can be higher than the strength of the support structure ST0 in the second direction W2, this aspect provides a technique that can efficiently secure the strength of the support structure of the three-dimensional object. be able to.

ここで、前記ディザマスク(DZ)は、前記第一方向W1の長さが前記第二方向W2の長さよりも長い支柱(例えば支柱K1〜K8)の数NW1を前記第二方向W2の長さが前記第一方向W1の長さよりも長い支柱の数NW2よりも多くさせる指向性を有するディザマスクでもよい。前記制御部U1は、前記支持部SP0において、前記入力値V2と前記指向性を有するディザマスク(DZ)とに基づいて、前記一以上の支柱K0が形成されるようにドットDTを前記ボクセル集合に配置してもよい。
また、前記誤差ERを拡散させるハーフトーン処理(図21〜23に例示)は、前記第一方向W1へ誤差ERを拡散させる割合を前記第二方向W2へ誤差ERを拡散させる割合よりも多くさせる処理でもよい。前記制御部U1は、前記支持部SP0において、前記入力値V2に対して前記第一方向W1へ誤差ERを拡散させる割合が前記第二方向W2へ誤差ERを拡散させる割合よりも多くなるように誤差ERを未変換のボクセル(例えばボクセルPX1〜PX4)に拡散させる指向性を有するハーフトーン処理を行うことにより、前記一以上の支柱K0が形成されるようにドットDTを前記ボクセル集合に配置してもよい。
むろん、NW1≦NW2である場合も、本技術に含まれる。
Here, in the dither mask (DZ), the number NW1 of columns (for example, columns K1 to K8) whose length in the first direction W1 is longer than the length in the second direction W2 is the length in the second direction W2. May be a dither mask having directivity that makes the number NW2 longer than the length of the support columns longer than the length of the first direction W1. In the support unit SP0, the control unit U1 assigns the dot DT to the voxel group so that the one or more columns K0 are formed based on the input value V2 and the dither mask (DZ) having directivity. You may arrange in.
Further, the halftone process (illustrated in FIGS. 21 to 23) for diffusing the error ER causes the ratio of diffusing the error ER in the first direction W1 to be larger than the ratio of diffusing the error ER in the second direction W2. Processing is also acceptable. The control unit U1 causes the ratio of diffusing the error ER in the first direction W1 with respect to the input value V2 in the support unit SP0 to be larger than the ratio of diffusing the error ER in the second direction W2. Dot DT is arranged in the set of voxels so that the one or more struts K0 are formed by performing a halftone process having directivity to diffuse the error ER to unconverted voxels (for example, voxels PX1 to PX4). May be.
Of course, a case where NW1 ≦ NW2 is also included in the present technology.

[態様4]
図2等に例示するように、前記制御部U1は、形成されるドットDTによる造形層LYを積層させることにより前記立体物Obj及び前記支持部SP0を造形させてもよい。また、前記制御部U1は、前記支持部SP0における前記造形層LYにおいて、前記入力値V2に対して第一方向W1と交差する第二方向W2と比べて前記第一方向W1へドットDTが繋がり易いハーフトーン処理を行うことにより、図10等に例示するような前記支持構造ST0が形成されるようにドットDTを前記ボクセル集合に配置してもよい。本態様は、第一方向W1における支持構造ST0の強度を第二方向W2における支持構造ST0の強度よりも高めることができるので、立体物の支持構造の強度を効率よく確保可能な技術を提供することができる。
[Aspect 4]
As illustrated in FIG. 2 and the like, the control unit U1 may form the three-dimensional object Obj and the support part SP0 by laminating the formation layer LY of the formed dots DT. Further, the control unit U1 connects the dots DT in the first direction W1 in the modeling layer LY in the support unit SP0 as compared to the second direction W2 intersecting the first direction W1 with respect to the input value V2. Dots DT may be arranged in the voxel set so that the support structure ST0 as illustrated in FIG. 10 and the like is formed by performing easy halftone processing. Since the strength of the support structure ST0 in the first direction W1 can be higher than the strength of the support structure ST0 in the second direction W2, this aspect provides a technique that can efficiently secure the strength of the support structure of the three-dimensional object. be able to.

ここで、図8に例示するように、前記ディザマスク(DZ)は、前記第二方向W2(図8ではY方向)と比べて前記第一方向W1(図8ではX方向)へドットDTを繋がり易くさせる指向性を有するディザマスクでもよい。前記制御部U1は、前記支持部SP0において、前記入力値V2と前記指向性を有するディザマスク(DZ)とに基づいて、前記支持構造ST0が形成されるようにドットDTを前記ボクセル集合に配置してもよい。
また、前記誤差ERを拡散させるハーフトーン処理(図21〜23に例示)は、前記第一方向W1(例えば配分率RD1ではX方向)へ誤差ERを拡散させる割合を前記第二方向W2(例えば配分率RD1ではY方向)へ誤差ERを拡散させる割合よりも多くさせる処理でもよい。前記制御部U1は、前記支持部SP0における前記造形層LYにおいて、前記入力値V2に対して前記第一方向W1へ誤差ERを拡散させる割合が前記第二方向W2へ誤差ERを拡散させる割合よりも多くなるように誤差ERを未変換のボクセルに拡散させる指向性を有するハーフトーン処理を行うことにより、前記支持構造ST0が形成されるようにドットDTを前記ボクセル集合に配置してもよい。
Here, as illustrated in FIG. 8, the dither mask (DZ) causes the dots DT to move in the first direction W1 (X direction in FIG. 8) compared to the second direction W2 (Y direction in FIG. 8). It may be a dither mask having directivity that facilitates connection. The control unit U1 arranges dots DT in the voxel set so that the support structure ST0 is formed based on the input value V2 and the dither mask (DZ) having directivity in the support unit SP0. May be.
Further, in the halftone process for diffusing the error ER (illustrated in FIGS. 21 to 23), the ratio of diffusing the error ER in the first direction W1 (for example, the X direction in the distribution ratio RD1) is set to the second direction W2 (for example, The distribution ratio RD1 may be a process for making the error ER larger than the ratio of diffusing the error ER in the Y direction). The control unit U1 has a ratio of diffusing the error ER in the first direction W1 with respect to the input value V2 in the modeling layer LY in the support unit SP0 than the ratio of diffusing the error ER in the second direction W2. The dot DT may be arranged in the voxel set so that the support structure ST0 is formed by performing a halftone process having directivity for diffusing the error ER to unconverted voxels so that the error ER is increased.

[態様5]
図15,16に例示するように、前記制御部U1は、前記支持部SP0における前記造形層LYにおいて、前記入力値V2に対して第一方向W1と交差する第二方向W2と比べて前記第一方向W1へドットDTが繋がり易いハーフトーン処理を行い、実際にドットDTの繋がりを優先する設定方向DS1に前記第一方向W1を向けるように前記ハーフトーン処理で得られたデータを回転させる処理を行うことにより、前記支持構造ST0が形成されるようにドットDTを前記ボクセル集合に配置してもよい。本態様は、実際にドットDTの繋がりを優先する設定方向DS1における支持構造ST0の強度を該設定方向DS1に交差する方向における支持構造ST0の強度よりも高めることができるので、立体物の支持構造の強度を効率よく確保可能な技術を提供することができる。
[Aspect 5]
As illustrated in FIGS. 15 and 16, the control unit U <b> 1 compares the second direction W <b> 2 that intersects the first direction W <b> 1 with respect to the input value V <b> 2 in the modeling layer LY in the support portion SP <b> 0. A process of performing halftone processing that facilitates connection of dots DT in one direction W1, and rotating the data obtained by the halftone processing so that the first direction W1 is directed to a setting direction DS1 that actually prioritizes connection of dots DT. , The dots DT may be arranged in the voxel set so that the support structure ST0 is formed. In this aspect, since the strength of the support structure ST0 in the setting direction DS1 that actually gives priority to the connection of the dots DT can be higher than the strength of the support structure ST0 in the direction that intersects the setting direction DS1, the support structure of a three-dimensional object It is possible to provide a technique capable of efficiently ensuring the strength of the.

[態様6]
図17〜19に例示するように、前記制御部U1は、前記立体物Objのうち前記支持部SP0により支持される部分(例えばオーバーハング部OB2)に関する情報に基づいた密度の前記支持構造ST0が形成されるように前記入力値V2を設定してもよい。この態様は、ドットDTの形成率を表す入力値V2を設定することにより立体物Objのうち支持部SP0により支持される部分(OB2)に応じた密度の支持構造ST0が形成されるので、立体物の支持構造の強度を効率よく確保する好適な技術を提供することができる。
ここで、支持部により支持される部分に関する情報は、前記部分の重量、前記部分の高さ、前記部分の面積、等を含む。
[Aspect 6]
As illustrated in FIGS. 17 to 19, the control unit U1 includes the support structure ST0 having a density based on information on a portion (for example, the overhang portion OB2) supported by the support portion SP0 in the three-dimensional object Obj. The input value V2 may be set so as to be formed. In this aspect, the support structure ST0 having a density corresponding to the portion (OB2) supported by the support portion SP0 of the three-dimensional object Obj is formed by setting the input value V2 representing the formation rate of the dots DT. A suitable technique for efficiently ensuring the strength of the support structure of the object can be provided.
Here, the information regarding the part supported by the support part includes the weight of the part, the height of the part, the area of the part, and the like.

[態様7]
図11等に例示するように、前記支持部SP0は、第一部位SP1、及び、該第一部位SP1に積層される方向(Z方向)において該第一部位SP1よりも前記立体物Objに近い第二部位SP2を有してもよい。図20に例示するように、前記制御部U1は、前記支持部SP0において、前記第二部位SP2のドットDTの密度が前記第一部位SP1のドットDTの密度よりも低くなるようにドットDTを前記ボクセル集合に配置してもよい。本態様は、支持部SP0において第一部位SP1よりも立体物Objに近い第二部位SP2のドットDTの密度が第一部位SP1のドットDTの密度よりも低くなるので、立体物から支持部を除去し易くすることが可能となる。
[Aspect 7]
As illustrated in FIG. 11 and the like, the support part SP0 is closer to the three-dimensional object Obj than the first part SP1 in the first part SP1 and the direction (Z direction) stacked on the first part SP1. You may have 2nd site | part SP2. As illustrated in FIG. 20, the control unit U1 sets the dots DT so that the density of the dots DT in the second part SP2 is lower than the density of the dots DT in the first part SP1 in the support part SP0. You may arrange | position to the said voxel set. In this aspect, the density of the dots DT of the second part SP2 closer to the three-dimensional object Obj than the first part SP1 is lower than the density of the dots DT of the first part SP1 in the support part SP0. It can be easily removed.

[態様8]
図6〜23等に例示される立体物造形方法は、前記支持部SP0において、該支持部SP0を表現するボクセル集合に含まれるボクセルVxにおけるドットDTの形成率を表す入力値V2とディザマスク(DZ)とに基づいて、前記立体物Objを支持する支持構造ST0が形成されるようにドットDTを前記ボクセル集合に配置して前記立体物Obj及び前記支持部SP0を造形する。この態様は、立体物の支持部の粗密を容易に制御可能な立体物造形方法を提供することができる。
[Aspect 8]
In the three-dimensional object modeling method illustrated in FIGS. 6 to 23, etc., in the support portion SP0, an input value V2 representing the formation rate of dots DT in the voxel Vx included in the voxel set representing the support portion SP0 and a dither mask ( DZ), the three-dimensional object Obj and the support portion SP0 are formed by arranging the dots DT in the voxel set so that the support structure ST0 that supports the three-dimensional object Obj is formed. This aspect can provide a three-dimensional object forming method that can easily control the density of the support part of the three-dimensional object.

[態様9]
図6〜23等に例示される立体物造形方法は、前記支持部SP0において、該支持部SP0を表現するボクセル集合に含まれるボクセルVxにおけるドットDTの形成率を表す入力値V2に対して誤差ERを未変換のボクセルに拡散させるハーフトーン処理を行うことにより、前記立体物Objを支持する支持構造ST0が形成されるようにドットDTを前記ボクセル集合に配置して前記立体物Obj及び前記支持部SP0を造形する。この態様も、立体物の支持部の粗密を容易に制御可能な立体物造形方法を提供することができる。
[Aspect 9]
The three-dimensional object modeling method illustrated in FIGS. 6 to 23 and the like has an error with respect to the input value V2 representing the formation rate of the dots DT in the voxel Vx included in the voxel set representing the support portion SP0 in the support portion SP0. By performing a halftone process for diffusing ER into unconverted voxels, the three-dimensional object Obj and the support are arranged by arranging dots DT in the voxel set so as to form a support structure ST0 that supports the three-dimensional object Obj. Form part SP0. This aspect can also provide a three-dimensional object forming method that can easily control the density of the support portion of the three-dimensional object.

[態様10]
図1等に例示される立体物造形装置100の制御プログラムPR0(例えば制御プログラムPR1,PR2)は、前記支持部SP0において、該支持部SP0を表現するボクセル集合に含まれるボクセルVxにおけるドットDTの形成率を表す入力値V2とディザマスク(DZ)とに基づいて、前記立体物Objを支持する支持構造ST0が形成されるようにドットDTを前記ボクセル集合に配置する機能をコンピューターに実現させる。この態様は、立体物の支持部の粗密を容易に制御可能な制御プログラムを提供することができる。
[Aspect 10]
The control program PR0 (for example, the control programs PR1 and PR2) of the three-dimensional object formation apparatus 100 illustrated in FIG. 1 and the like has the dot DT in the voxel Vx included in the voxel set representing the support portion SP0 in the support portion SP0. Based on the input value V2 representing the formation rate and the dither mask (DZ), the computer realizes a function of arranging the dots DT in the voxel set so that the support structure ST0 that supports the three-dimensional object Obj is formed. This aspect can provide a control program that can easily control the density of the support portion of the three-dimensional object.

[態様11]
図1等に例示される立体物造形装置100の制御プログラムPR0(例えば制御プログラムPR1,PR2)は、前記支持部SP0において、該支持部SP0を表現するボクセル集合に含まれるボクセルVxにおけるドットDTの形成率を表す入力値V2に対して誤差ERを未変換のボクセルに拡散させるハーフトーン処理を行うことにより、前記立体物Objを支持する支持構造ST0が形成されるようにドットDTを前記ボクセル集合に配置する機能をコンピューターに実現させる。この態様も、立体物の支持部の粗密を容易に制御可能な制御プログラムを提供することができる。
[Aspect 11]
The control program PR0 (for example, the control programs PR1 and PR2) of the three-dimensional object formation apparatus 100 illustrated in FIG. 1 and the like has the dot DT in the voxel Vx included in the voxel set representing the support portion SP0 in the support portion SP0. By performing halftone processing for diffusing the error ER into unconverted voxels with respect to the input value V2 representing the formation rate, the dot DT is set to the voxel group so that the support structure ST0 that supports the three-dimensional object Obj is formed. Make the computer implement the function to be placed in This aspect can also provide a control program that can easily control the density of the support portion of the three-dimensional object.

(2)立体物造形装置の具体例:
図1は、立体物造形装置の構成例として、造形処理装置1とホスト装置9を備える立体物造形装置100の構成を示している。図2は、立体物Obj及び支持部SP0の造形例を模式的に示している。図3は、造形処理装置1の例を模式的に示している。立体物Obj及び支持部SP0の例は、図7にも模式的に示している。図2,3に示すYは、イエローの意味ではなく、Y方向を表す。尚、図2,3に示すX,Y,Z方向は、互いに直交するものとするが、互いに交差していれば直交しない場合も本技術に含まれる。図1に示す造形処理装置1は、吐出した液体LQにより形成されるドットDTにより造形層LYを例えば所定の厚さΔZで形成し、この造形層LYを積層することで立体物Obj及び支持部SP0を造形する。従って、立体物Objにオーバーハング部OB2のような下に空きが生じる部分が存在する場合、当該部分の下に支持部SP0が必要となる。本具体例は、オーバーハング部OB2の支持構造ST0の作成にディザ法等のハーフトーン処理を行うことで、できるだけ少ない材料(支持用インクLQ2)でできるだけ均一に支持構造ST0を作成するものである。図1に示すホスト装置9は、立体物Obj及び支持部SP0の形状及び色彩を定める造形層データFDを生成する。
(2) Specific example of the three-dimensional object forming apparatus:
FIG. 1 illustrates a configuration of a three-dimensional object forming apparatus 100 including a modeling processing apparatus 1 and a host device 9 as a configuration example of the three-dimensional object modeling apparatus. FIG. 2 schematically shows a modeling example of the three-dimensional object Obj and the support part SP0. FIG. 3 schematically shows an example of the modeling processing apparatus 1. Examples of the three-dimensional object Obj and the support part SP0 are also schematically shown in FIG. Y shown in FIGS. 2 and 3 does not mean yellow, but represents the Y direction. The X, Y, and Z directions shown in FIGS. 2 and 3 are assumed to be orthogonal to each other, but the present technology also includes a case where they are not orthogonal as long as they intersect each other. The modeling processing apparatus 1 shown in FIG. 1 forms a modeling layer LY with, for example, a predetermined thickness ΔZ from the dots DT formed by the discharged liquid LQ, and stacks the modeling layer LY to thereby form the three-dimensional object Obj and the support unit. Model SP0. Accordingly, when there is a portion where a space is generated below the three-dimensional object Obj, such as the overhang portion OB2, the support portion SP0 is required under the portion. In this specific example, the support structure ST0 is created as uniformly as possible with as little material (supporting ink LQ2) by performing halftone processing such as dithering to create the support structure ST0 of the overhang portion OB2. . The host device 9 shown in FIG. 1 generates modeling layer data FD that defines the shape and color of the three-dimensional object Obj and the support part SP0.

ホスト装置9は、表示操作部91、モデルデータ生成部92、造形データ生成部93、記憶部94、を備え、図示しないCPU(Central Processing Unit)により各部の動作が制御される。表示操作部91は、ディスプレイ、及び、キーボードやポインティングデバイスといった操作入力装置を含む。モデルデータ生成部92は、後述するモデルデータDatと必要に応じて強度指標値STを生成する。造形データ生成部93は、ハーフトーン処理部95を有し、モデルデータDatと強度指標値STに基づいて造形層データFDを生成する。この造形層データFDは、立体物造形層データBDと支持部造形層データSDを含む。ハーフトーン処理部95は、支持部SP0に含まれるボクセルVxにおけるドット形成率(ドットDTの形成率)を表す入力値V2に基づいて、支持部SP0の中でドットDTを形成するボクセルを決定する。記憶部94は、不揮発性メモリーとRAM(Random Access Memory)を備える。不揮発性メモリーには、ホスト装置9の制御プログラムPR2、造形処理装置1のドライバープログラム、CAD(Computer Aided Design)ソフトといったアプリケーションプログラム、ディザマトリクス(ディザマスクの例)DZ、等が記憶される。不揮発性メモリーには、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリーといったデータの書き換え可能な不揮発性半導体メモリー、ハードディスクといったデータの書き換え可能な不揮発性磁気メモリー、等を用いることができる。ホスト装置9には、パーソナルコンピューターといったコンピューター等が含まれる。   The host device 9 includes a display operation unit 91, a model data generation unit 92, a modeling data generation unit 93, and a storage unit 94, and the operation of each unit is controlled by a CPU (Central Processing Unit) (not shown). The display operation unit 91 includes a display and operation input devices such as a keyboard and a pointing device. The model data generation unit 92 generates model data Dat, which will be described later, and an intensity index value ST as necessary. The modeling data generation unit 93 includes a halftone processing unit 95, and generates modeling layer data FD based on the model data Dat and the intensity index value ST. This modeling layer data FD includes three-dimensional object modeling layer data BD and support part modeling layer data SD. The halftone processing unit 95 determines the voxel that forms the dot DT in the support unit SP0 based on the input value V2 that represents the dot formation rate (formation rate of the dot DT) in the voxel Vx included in the support unit SP0. . The storage unit 94 includes a nonvolatile memory and a RAM (Random Access Memory). The non-volatile memory stores a control program PR2 of the host device 9, a driver program of the modeling processing device 1, an application program such as CAD (Computer Aided Design) software, a dither matrix (example of dither mask) DZ, and the like. As the nonvolatile memory, a rewritable nonvolatile semiconductor memory such as a ROM (Read Only Memory) and a flash memory, a rewritable nonvolatile magnetic memory such as a hard disk, and the like can be used. The host device 9 includes a computer such as a personal computer.

モデルデータDatは、立体物Objを表すモデルの形状及び色彩を示すデータであり、立体物Objの形状及び色彩を指定するためのデータである。尚、立体物Objの色彩には、立体物Objに複数色が付される場合における当該複数色の付され方、すなわち、立体物Objに付される複数色により表される模様、文字、その他の画像も含むこととする。モデルデータDatは、少なくとも立体物Objの外部形状を特定可能な情報を含むものであればよく、立体物Objの外部形状や色彩に加えて立体物Objの内部の形状や材料等を指定するものであってもよい。モデルデータDatのデータ形式には、AMF(Additive Manufacturing File Format)、STL(Standard Triangulated Language)、等を用いることができる。強度指標値STは、立体物Objのうち支持部SP0で支持すべき部分(例えばオーバーハング部OB2)を支持するために必要な強度を指定するための値である。強度指標値STは、例えば、比較的弱い強度でよい場合に「1」、より高い強度が必要である場合に「2」、さらに強い強度が必要である場合に「3」、等としてもよい。
モデルデータ生成部92は、例えば、CADアプリケーションで実現され、立体物造形装置100の利用者が表示操作部91を操作して入力した情報等に基づいて、立体物Objの形状及び色彩を指定するモデルデータDatと必要に応じて強度指標値STを生成する。
The model data Dat is data indicating the shape and color of the model representing the three-dimensional object Obj, and is data for designating the shape and color of the three-dimensional object Obj. It should be noted that the color of the three-dimensional object Obj is the manner in which the plurality of colors are added when the three-dimensional object Obj is provided with a plurality of colors, that is, the pattern, characters, etc. represented by the plurality of colors attached to the three-dimensional object Obj. These images are also included. The model data Dat only needs to include information that can identify at least the external shape of the three-dimensional object Obj, and specifies the internal shape and material of the three-dimensional object Obj in addition to the external shape and color of the three-dimensional object Obj. It may be. As the data format of the model data Dat, AMF (Additive Manufacturing File Format), STL (Standard Triangulated Language), or the like can be used. The strength index value ST is a value for designating a strength necessary for supporting a portion (for example, the overhang portion OB2) to be supported by the support portion SP0 in the three-dimensional object Obj. The intensity index value ST may be, for example, “1” when a relatively weak intensity is sufficient, “2” when a higher intensity is necessary, “3” when a stronger intensity is necessary, and the like. .
The model data generation unit 92 is realized by, for example, a CAD application, and designates the shape and color of the three-dimensional object Obj based on information input by the user of the three-dimensional object modeling apparatus 100 by operating the display operation unit 91. The model data Dat and the intensity index value ST are generated as necessary.

本具体例では、造形層LYがQ層(QはQ≧2を満たす自然数)形成された立体物Obj及び支持部SP0を造形する方法を説明することにする。また、造形層LY及び支持部SP0を形成するQ回の積層処理のうちq回目(qは1≦q≦Qを満たす自然数)の積層処理で形成される造形層LYを造形層LY[q]と称し、造形層LY[q]の形状及び色彩を定める造形層データFDを造形層データFD[q]と称する。   In this specific example, a method of modeling the three-dimensional object Obj and the support part SP0 in which the modeling layer LY is formed as a Q layer (Q is a natural number satisfying Q ≧ 2) will be described. In addition, the modeling layer LY formed by the q-th stacking process (q is a natural number satisfying 1 ≦ q ≦ Q) among the Q stacking processes for forming the modeling layer LY and the support part SP0 is the modeling layer LY [q]. The modeling layer data FD that defines the shape and color of the modeling layer LY [q] is referred to as modeling layer data FD [q].

造形データ生成部93は、まず、モデルデータDatで表される立体物Objにオーバーハング部OB2(支持部に支持される部分の例)がある場合、オーバーハング部OB2を支持する支持部SP0をオーバーハング部OB2の下に補完する支持部造形層元データODを強度指標値STに基づいて生成する。尚、立体物Objのうちオーバーハング部OB2でない部分を、本体部OB1とする。次に、造形データ生成部93は、モデルデータDat及び支持部造形層元データODの示す三次元の形状を厚さΔZ毎にスライスして得られる断面の形状及び色彩を示す断面形状データを生成する。その上で、ハーフトーン処理部95は、断面形状データの示す形状及び色彩に対応する造形層LY[q]を形成するために、造形処理装置1が形成すべきドットの配置を決定し、決定結果を造形層データFD[q]として出力する。造形層データFD[q]は、断面形状データの示す形状及び色彩を格子状の配置のボクセル(単位造形体)Vxに細分化することで、各ボクセルVxに形成すべきドットDTを指定する。ボクセルVxは、仮想の立体であり、本具体例では厚さがΔZで単位体積の直方体であるものとする。むろん、仮想のボクセルの形状は、直方体に限定されない。一つのボクセルVxには、1個のみドットが形成されてもよいし、2個以上のドットが形成されてもよい。   First, when the solid object Obj represented by the model data Dat has an overhang portion OB2 (an example of a portion supported by the support portion), the modeling data generation unit 93 selects the support portion SP0 that supports the overhang portion OB2. The support part modeling layer original data OD complemented under the overhang part OB2 is generated based on the strength index value ST. In addition, let the part which is not overhang part OB2 among the solid objects Obj be the main-body part OB1. Next, the modeling data generation unit 93 generates cross-sectional shape data indicating the shape and color of the cross-section obtained by slicing the three-dimensional shape indicated by the model data Dat and the support unit modeling layer source data OD for each thickness ΔZ. To do. In addition, the halftone processing unit 95 determines and determines the arrangement of dots to be formed by the modeling processing apparatus 1 in order to form the modeling layer LY [q] corresponding to the shape and color indicated by the cross-sectional shape data. The result is output as modeling layer data FD [q]. The modeling layer data FD [q] designates the dots DT to be formed in each voxel Vx by subdividing the shape and color indicated by the cross-sectional shape data into voxels (unit modeling bodies) Vx arranged in a grid pattern. The voxel Vx is a virtual solid, and in this specific example, the thickness is ΔZ and is a rectangular parallelepiped having a unit volume. Of course, the shape of the virtual voxel is not limited to a rectangular parallelepiped. Only one dot may be formed in one voxel Vx, or two or more dots may be formed.

尚、立体物Objを造形するためには、立体物Objが中実であることが好ましい。本具体例の造形データ生成部93は、モデルデータDatの指定する形状が中空形状である場合、モデルデータDatの示す形状の中空部分を補完して立体物Objが中実となるような造形層データFDを生成するものとする。また、中空部分を水溶性インク等といった、立体物造形後に容易に除去可能な材料で形成して該材料を除去してもよい。   In order to model the three-dimensional object Obj, it is preferable that the three-dimensional object Obj is solid. When the shape specified by the model data Dat is a hollow shape, the modeling data generation unit 93 according to this specific example complements the hollow portion of the shape indicated by the model data Dat so that the three-dimensional object Obj is solid. Assume that data FD is generated. Alternatively, the hollow portion may be formed of a material that can be easily removed after three-dimensional modeling, such as water-soluble ink, and the material may be removed.

造形処理装置1は、造形層データFD[q]に基づいて造形層LY[q]の積層処理を行う。図2には、造形層データFD[1]に基づいて造形層LY[1]を形成し、造形層データFD[2]に基づいて造形層LY[2]を積層する例を示している。造形処理装置1は、造形層LY[q]を順番に積層することにより立体物Obj及び支持部SP0を造形する。   The modeling processing apparatus 1 performs a lamination process of the modeling layer LY [q] based on the modeling layer data FD [q]. FIG. 2 shows an example in which the modeling layer LY [1] is formed based on the modeling layer data FD [1], and the modeling layer LY [2] is stacked based on the modeling layer data FD [2]. The modeling processing apparatus 1 models the three-dimensional object Obj and the support part SP0 by sequentially stacking the modeling layers LY [q].

図1,3に示す造形処理装置1は、造形台45、キャリッジ41、ヘッドユニット(ドット形成部の例)3、硬化ユニット61、位置変化機構7、記憶部60、処理制御部6、等を備える。造形台45は、造形層LYの積載面を上面に有し、造形台昇降機構79aにより筐体40に対して昇降可能に設置されている。キャリッジ41は、ヘッドユニット3とインクカートリッジ(液体カートリッジの例)48が搭載され、造形台45の上方に配置されている。ヘッドユニット3は、詳しくは後述するが、造形台45に向かって液滴(液体LQ)を吐出(噴射)する複数の吐出部Dを有する記録ヘッド30、及び、各吐出部Dへの駆動信号Vinを生成する駆動信号生成部31を備えている。尚、ヘッドユニット3を除く造形処理装置1、及び、ホスト装置9は、制御部U1の例である。   The modeling processing apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 3 includes a modeling table 45, a carriage 41, a head unit (an example of a dot forming unit) 3, a curing unit 61, a position change mechanism 7, a storage unit 60, a processing control unit 6, and the like. Prepare. The modeling table 45 has a stacking surface of the modeling layer LY on the upper surface, and is installed so as to be movable up and down with respect to the housing 40 by the modeling table lifting mechanism 79a. The carriage 41 has the head unit 3 and an ink cartridge (an example of a liquid cartridge) 48 mounted thereon, and is disposed above the modeling table 45. As will be described in detail later, the head unit 3 has a recording head 30 having a plurality of ejection portions D that eject (spray) droplets (liquid LQ) toward the modeling table 45, and a drive signal to each ejection portion D. A drive signal generation unit 31 that generates Vin is provided. The modeling processing device 1 and the host device 9 excluding the head unit 3 are examples of the control unit U1.

硬化ユニット61は、造形台45の上に吐出された液体LQによるドットDTを硬化させる。硬化ユニット61には液体LQを硬化させるために適切な波長の光源、または熱源を用いる。例えば液体LQとして紫外線硬化インクを用いるなら硬化ユニット61には液体LQの硬化効率の良い波長をもった紫外線光源(例えば波長395nmを中心波長とした近紫外線のLED光源)で構成する。液体LQとして可視光硬化型インクを用いるなら硬化ユニット61には可視光光源を用い、熱硬化型インクを用いるなら硬化ユニット61には赤外線ヒーターなどの熱源を用いる。硬化ユニット61は、例えば、造形台45の上側(+Z方向)に設置することができる。   The curing unit 61 cures the dot DT by the liquid LQ discharged onto the modeling table 45. For the curing unit 61, a light source having a suitable wavelength or a heat source is used to cure the liquid LQ. For example, if ultraviolet curable ink is used as the liquid LQ, the curing unit 61 is constituted by an ultraviolet light source having a wavelength with good curing efficiency of the liquid LQ (for example, a near ultraviolet LED light source having a wavelength of 395 nm as a central wavelength). If a visible light curable ink is used as the liquid LQ, a visible light source is used for the curing unit 61, and if a thermosetting ink is used, a heat source such as an infrared heater is used for the curing unit 61. The curing unit 61 can be installed on the upper side (+ Z direction) of the modeling table 45, for example.

位置変化機構7は、駆動モーター71〜74、モータードライバー75〜78、等を備える。昇降機構駆動モーター71は、モータードライバー75で駆動されて造形台昇降機構79aを介して造形台45をZ方向(+Z方向及び−Z方向)へ移動させる。キャリッジ駆動モーター72は、モータードライバー76で駆動されてキャリッジ41をキャリッジガイド79bに沿ってY方向(+Y方向及び−Y方向)へ移動させる。キャリッジガイド駆動モーター73は、モータードライバー77で駆動されてキャリッジガイド79bをガイド79cに沿ってX方向(+X方向及び−X方向)へ移動させる。硬化ユニット駆動モーター74は、モータードライバー78で駆動されて硬化ユニット61をガイド79dに沿ってX方向(+X方向及び−X方向)へ移動させる。   The position change mechanism 7 includes drive motors 71 to 74, motor drivers 75 to 78, and the like. The lifting mechanism drive motor 71 is driven by a motor driver 75 and moves the modeling table 45 in the Z direction (+ Z direction and −Z direction) via the modeling table lifting mechanism 79a. The carriage drive motor 72 is driven by a motor driver 76 to move the carriage 41 in the Y direction (+ Y direction and −Y direction) along the carriage guide 79b. The carriage guide drive motor 73 is driven by a motor driver 77 to move the carriage guide 79b in the X direction (+ X direction and −X direction) along the guide 79c. The curing unit drive motor 74 is driven by a motor driver 78 to move the curing unit 61 in the X direction (+ X direction and −X direction) along the guide 79d.

記憶部60は、不揮発性メモリーとRAMを備える。不揮発性メモリーには、造形処理装置の制御プログラムPR1等が記憶される。不揮発性メモリーには、ROM、フラッシュメモリーといったデータの書き換え可能な不揮発性半導体メモリー、ハードディスクといったデータの書き換え可能な不揮発性磁気メモリー、等を用いることができる。RAMには、不揮発性メモリーから展開された制御プログラムPR1、ホスト装置9からの造形層データFD、等が格納される。尚、造形処理装置1の記憶部60に記憶されている制御プログラムPR1、及び、ホスト装置9の記憶部94に記憶されている制御プログラムPR2は、制御プログラムPR0の例である。   The storage unit 60 includes a nonvolatile memory and a RAM. The non-volatile memory stores a control program PR1 of the modeling processing apparatus. As the nonvolatile memory, a rewritable nonvolatile semiconductor memory such as a ROM and a flash memory, a rewritable nonvolatile magnetic memory such as a hard disk, and the like can be used. The RAM stores a control program PR1 developed from a non-volatile memory, modeling layer data FD from the host device 9, and the like. The control program PR1 stored in the storage unit 60 of the modeling processing device 1 and the control program PR2 stored in the storage unit 94 of the host device 9 are examples of the control program PR0.

処理制御部6は、制御プログラムPR1等に従って造形処理装置全体の制御処理を行うCPU等を備えている。処理制御部6は、ホスト装置9からの造形層データFDに基づいて、ヘッドユニット3及び位置変化機構7の動作を制御することにより、モデルデータDat及び支持部造形層元データODに応じた立体物Obj及び支持部SP0を造形する。例えば、処理制御部6は、造形層データFDに従って、吐出部Dを駆動させるためのアナログ駆動波形信号Comと波形指定信号SIを含む各種信号を生成し、これら生成した信号をヘッドユニット3へ出力する。また、処理制御部6は、造形層データFDに従って、モータードライバー75〜78の動作を制御するための各種信号を生成し、これら生成した信号を位置変化機構7へ出力する。   The processing control unit 6 includes a CPU that performs control processing of the entire modeling processing apparatus in accordance with the control program PR1 and the like. The processing control unit 6 controls the operations of the head unit 3 and the position change mechanism 7 based on the modeling layer data FD from the host device 9, so that the three-dimensional data corresponding to the model data Dat and the support unit modeling layer source data OD is obtained. The object Obj and the support part SP0 are modeled. For example, the processing control unit 6 generates various signals including an analog drive waveform signal Com and a waveform designation signal SI for driving the ejection unit D according to the modeling layer data FD, and outputs the generated signals to the head unit 3. To do. Further, the processing control unit 6 generates various signals for controlling the operations of the motor drivers 75 to 78 in accordance with the modeling layer data FD, and outputs these generated signals to the position change mechanism 7.

図4は、ヘッドユニット3に含まれる記録ヘッド30のノズルNZ(図1に示す吐出部Dの一部)の配置例を模式的に示している。図4の上側には、記録ヘッド30において複数のノズル列32がY方向(走査方向D1)へ並べられたノズル面33を示している。図4に示す記録ヘッド30は、移動していない造形台45に対して走査方向D1(往方向D2及び復方向D3)へ移動している最中にドット形成用の液体LQをノズルNZから吐出する双方向記録を行うものとする。むろん、単方向記録を行う記録ヘッドにも、本技術を適用可能である。複数のノズル列32は、造形用インク(造形用液体の例)LQ1の液滴を吐出する第一ノズルNZ1の列であるノズル列32C,32M,32Y,32W,32CL、及び、支持用インク(支持用液体の例)LQ2の液滴を吐出する第二ノズルNZ2の列であるノズル列32SPを含んでいる。ここで、ノズル列32Cは、C(シアン)の液滴を吐出する第一ノズルNZ1がX方向へ並んでいる。ノズル列32Mは、M(マゼンタ)の液滴を吐出する第一ノズルNZ1がX方向へ並んでいる。ノズル列32Yは、Y(イエロー)の液滴を吐出する第一ノズルNZ1がX方向へ並んでいる。ノズル列32Wは、W(ホワイト)の液滴を吐出する第一ノズルNZ1がX方向へ並んでいる。ノズル列32CLは、CL(クリアー)の液滴を吐出する第一ノズルNZ1がX方向へ並んでいる。ノズル列32SPは、支持用インクLQ2の液滴を吐出する第二ノズルNZ2がX方向へ並んでいる。また、図4の下側に示すように、造形用インクLQ1の液滴から第一ドットDT1が形成され、支持用インクLQ2の液滴から第二ドットDT2が形成される。尚、液体(LQ1,LQ2)を液体LQと総称し、ノズルNZ1,NZ2をノズルNZと総称し、ドットDT1,DT2をドットDTと総称する。   FIG. 4 schematically shows an arrangement example of the nozzles NZ (a part of the ejection part D shown in FIG. 1) of the recording head 30 included in the head unit 3. 4 shows a nozzle surface 33 in which a plurality of nozzle rows 32 are arranged in the Y direction (scanning direction D1) in the recording head 30. FIG. The recording head 30 shown in FIG. 4 ejects the liquid LQ for forming dots from the nozzle NZ while moving in the scanning direction D1 (forward direction D2 and backward direction D3) with respect to the modeling table 45 that has not moved. It is assumed that bidirectional recording is performed. Of course, the present technology can also be applied to a recording head that performs unidirectional recording. The plurality of nozzle rows 32 include nozzle rows 32C, 32M, 32Y, 32W, 32CL, which are rows of first nozzles NZ1 that discharge droplets of modeling ink (example of modeling liquid) LQ1, and support ink ( Example of supporting liquid) It includes a nozzle row 32SP that is a row of second nozzles NZ2 that discharges droplets of LQ2. Here, in the nozzle row 32C, the first nozzles NZ1 that discharge C (cyan) droplets are arranged in the X direction. In the nozzle row 32M, the first nozzles NZ1 that discharge M (magenta) droplets are arranged in the X direction. In the nozzle row 32Y, the first nozzles NZ1 that discharge Y (yellow) droplets are arranged in the X direction. In the nozzle row 32W, the first nozzles NZ1 that discharge W (white) droplets are arranged in the X direction. In the nozzle row 32CL, the first nozzles NZ1 that discharge CL (clear) droplets are arranged in the X direction. In the nozzle row 32SP, the second nozzles NZ2 that discharge droplets of the supporting ink LQ2 are arranged in the X direction. Further, as shown in the lower side of FIG. 4, the first dot DT1 is formed from the droplet of the modeling ink LQ1, and the second dot DT2 is formed from the droplet of the supporting ink LQ2. The liquids (LQ1, LQ2) are collectively referred to as the liquid LQ, the nozzles NZ1, NZ2 are collectively referred to as the nozzle NZ, and the dots DT1, DT2 are collectively referred to as the dot DT.

造形用インクLQ1に含まれるCインクとMインクとYインクは、有彩色インクである。造形用インクLQ1に含まれるWインクは、可視光の波長領域(概ね400〜700nm)に属する波長を有する光が照射された場合において、当該照射された光のうち30%以上(好ましくは50%以上)の光を反射する無彩色インクである。造形用インクLQ1に含まれるCLインクは、色材を添加していないインクであり、有彩色インク及び無彩色インクと比較して、色材成分の含有量が少なく透明度の高いインクである。支持用インクLQ2には、支持部SP0を容易に除去する点から、水溶性のインク、造形用インクよりも低い融点のインク、等が好ましく、CLインク、Wインク、等も用いることができる。   The C ink, M ink, and Y ink included in the modeling ink LQ1 are chromatic inks. The W ink contained in the modeling ink LQ1 is 30% or more (preferably 50%) of the irradiated light when irradiated with light having a wavelength belonging to the wavelength region of visible light (generally 400 to 700 nm). This is the achromatic ink that reflects the above light. The CL ink contained in the modeling ink LQ1 is an ink to which no color material is added, and is an ink having a low content of color material components and high transparency compared to the chromatic color ink and the achromatic color ink. The support ink LQ2 is preferably a water-soluble ink, an ink having a melting point lower than that of the modeling ink, or the like from the viewpoint of easily removing the support portion SP0, and a CL ink, a W ink, or the like can also be used.

各ノズル列32のノズルNZの配列は、ノズル面33内においてX方向からずれた方向でもよく、さらに、直線状のみならず、いわゆる千鳥状でもよい。
図1に示す吐出部Dは、ノズルNZに加えて、印加される駆動信号VinによりノズルNZから液滴を吐出させる駆動素子を有している。駆動素子には、ノズルNZに連通する圧力室内の液体LQに圧力を加える圧電素子、熱により圧力室内に気泡を発生させてノズルNZから液滴を吐出させるサーマル素子、等を用いることができるが、本実施形態ではピエゾ素子を圧電素子として駆動素子を構成する。前記圧力室には、インクカートリッジ48から液体LQが供給される。圧力室内の液体LQは、駆動素子によってノズルNZから造形台45に向かって液滴として吐出され、造形層LYに液滴のドットDTが形成される。記録ヘッド30と造形台45とが相対移動することにより、造形層データFDに対応した造形層LYが形成される。
The arrangement of the nozzles NZ in each nozzle row 32 may be a direction shifted from the X direction in the nozzle surface 33, and may be not only linear but also so-called staggered.
In addition to the nozzle NZ, the ejection unit D shown in FIG. 1 has a drive element that ejects liquid droplets from the nozzle NZ by an applied drive signal Vin. As the driving element, a piezoelectric element that applies pressure to the liquid LQ in the pressure chamber communicating with the nozzle NZ, a thermal element that generates bubbles in the pressure chamber by heat and discharges droplets from the nozzle NZ, and the like can be used. In this embodiment, the drive element is configured by using a piezoelectric element as a piezoelectric element. Liquid LQ is supplied from the ink cartridge 48 to the pressure chamber. The liquid LQ in the pressure chamber is ejected as a droplet from the nozzle NZ toward the modeling table 45 by the driving element, and droplet dots DT are formed on the modeling layer LY. By the relative movement of the recording head 30 and the modeling table 45, the modeling layer LY corresponding to the modeling layer data FD is formed.

駆動信号生成部31には、ノズルNZから液滴を吐出させる駆動素子に駆動信号を印加する種々の公知の回路を使用可能である。   Various known circuits that apply a drive signal to a drive element that discharges droplets from the nozzle NZ can be used for the drive signal generation unit 31.

図5は、ドット形成用の液滴の吐出、又は、液滴の非吐出を駆動信号Vinから生成する概念の一例を模式的に示している。尚、図5に示す駆動信号Vinの波形PL1は、あくまでも模式的なものであり、実際の波形とは限らない。
本例においてノズルNZからドット形成用の液滴を吐出する場合、駆動信号生成部31は、処理制御部6から入力される駆動波形信号Comに基づいて所定の吐出単位期間Tuに波形PL1を駆動信号Vinとして吐出部Dに供給する。これにより、波形PL1に合わせたタイミングでノズルNZから液滴が吐出されてドットが形成される。また、ノズルNZから液滴を吐出しない場合、駆動信号生成部31は、上記波形PL1を吐出部Dに供給しない。これにより、ノズルNZから液滴が吐出されずドットが形成されない。
FIG. 5 schematically shows an example of a concept for generating the discharge of droplets for forming dots or the non-discharge of droplets from the drive signal Vin. Note that the waveform PL1 of the drive signal Vin shown in FIG. 5 is merely schematic and is not necessarily an actual waveform.
In this example, when ejecting droplets for dot formation from the nozzle NZ, the drive signal generation unit 31 drives the waveform PL1 in a predetermined ejection unit period Tu based on the drive waveform signal Com input from the processing control unit 6. The signal Vin is supplied to the discharge unit D. Thereby, a droplet is ejected from the nozzle NZ at a timing according to the waveform PL1, and a dot is formed. Further, when the droplets are not ejected from the nozzle NZ, the drive signal generation unit 31 does not supply the waveform PL1 to the ejection unit D. Thereby, a droplet is not discharged from the nozzle NZ and a dot is not formed.

(3)立体物造形装置の第一処理例:
図6は、図1に示す立体物造形装置100で行われる造形処理の例を示している。この処理は、ホスト装置9の造形データ生成部93と造形処理装置1の処理制御部6とが協働して行う。造形データ生成部93は、モデルデータ生成部92から少なくともモデルデータDatを取得すると、ステップS102〜S106の造形層データ生成処理を行う。以下、「ステップ」の記載を省略する。尚、ホスト装置9は、マルチタスクにより複数の処理を並列して実行している。処理制御部6は、ホスト装置9から造形層データFDを取得すると、S108〜S114の造形処理において硬化するドットDTによる立体物Obj及び支持部SP0の造形を制御する。尚、造形処理装置1は、マルチタスクにより複数の処理を並列して実行している。
図7は、立体物造形層データBDと支持部造形層データSDを含む造形層データFDをモデルデータDatから生成する様子を模式的に示している。図7の下段は、支持部SP0を補完した立体物Objを表す造形層データFDを模式的に示している。
(3) First processing example of the three-dimensional object forming apparatus:
FIG. 6 shows an example of a modeling process performed by the three-dimensional object modeling apparatus 100 shown in FIG. This processing is performed in cooperation by the modeling data generation unit 93 of the host device 9 and the processing control unit 6 of the modeling processing device 1. When the modeling data generation unit 93 acquires at least the model data Dat from the model data generation unit 92, the modeling data generation unit 93 performs a modeling layer data generation process in steps S102 to S106. Hereinafter, the description of “step” is omitted. The host device 9 executes a plurality of processes in parallel by multitasking. When the processing control unit 6 acquires the modeling layer data FD from the host device 9, the processing control unit 6 controls the modeling of the three-dimensional object Obj and the support SP0 by the dots DT that are cured in the modeling processing of S108 to S114. The modeling processing apparatus 1 executes a plurality of processes in parallel by multitasking.
FIG. 7 schematically shows how the modeling layer data FD including the three-dimensional object modeling layer data BD and the support unit modeling layer data SD is generated from the model data Dat. The lower part of FIG. 7 schematically shows modeling layer data FD representing the three-dimensional object Obj supplemented with the support part SP0.

モデルデータDatと必要に応じて強度指標値STを取得した造形データ生成部93は、まず、ハーフトーン処理部95において、立体物Objの断面形状データに基づいて立体物造形層データBDを生成する(S102)。例えば、前記断面形状データが立体物ObjをQ層の造形層LY[q](q=1,2,…,Q)で表す多階調(例えば256階調)のデータであるとする。この場合、前記断面形状データに対してハーフトーン処理を行うことにより、ドットDTの形成状況を表すQ層の立体物造形層データBD[q]を生成してもよい。前記ハーフトーン処理は、ディザマトリクス(ディザマスクの例)DZ1を用いる組織的ディザ法のハーフトーン処理でもよい。前記立体物造形層データBD[q]は、例えば、Cインク、Mインク、Yインク、Wインク、及び、CLインクのそれぞれについて、ドットDTを形成する(例えば1)か否(例えば0)かを表す2値データとすることができる。立体物Objを中実構造にする場合、立体物造形層データBD[q]は、Cインク、Mインク、Yインク、Wインク、又は、CLインクのドットDTを全ボクセルVxに形成する(例えば1)2値データとなる。   The modeling data generation unit 93 that has acquired the model data Dat and the intensity index value ST as necessary first generates, in the halftone processing unit 95, the three-dimensional object modeling layer data BD based on the cross-sectional shape data of the three-dimensional object Obj. (S102). For example, it is assumed that the cross-sectional shape data is multi-gradation data (for example, 256 gradations) representing the three-dimensional object Obj by a Q-layered modeling layer LY [q] (q = 1, 2,..., Q). In this case, Q layer three-dimensional object modeling layer data BD [q] representing the formation status of the dots DT may be generated by performing halftone processing on the cross-sectional shape data. The halftone process may be a systematic dither method halftone process using a dither matrix (an example of a dither mask) DZ1. Whether the three-dimensional object formation layer data BD [q] forms a dot DT (for example, 1) or not (for example, 0) for each of C ink, M ink, Y ink, W ink, and CL ink, for example. Can be binary data. When the three-dimensional object Obj has a solid structure, the three-dimensional object modeling layer data BD [q] forms dots DT of C ink, M ink, Y ink, W ink, or CL ink in all voxels Vx (for example, 1) It becomes binary data.

立体物造形層データBDの生成後、造形データ生成部93は、強度指標値STに基づいて支持部造形層元データODを生成する(S104)。例えば、支持部造形層元データODが多階調(例えば256階調)のデータである場合、強度指標値STが「1」(比較的低強度)である部分の支持部造形層元データODを「32」、強度指標値STが「2」(中程度の強度)である部分の支持部造形層元データODを「64」、強度指標値STが「3」(比較的高強度)である部分の支持部造形層元データODを「128」、等としてもよい。前記支持部造形層元データODが支持部SP0をQ層の造形層LY[q]で表している場合、Q層の支持部造形層元データOD[q]を強度指標値STから生成してもよい。尚、支持部造形層元データODは、S106のハーフトーン処理の入力値V2となる。   After the generation of the three-dimensional object formation layer data BD, the formation data generation unit 93 generates the support part formation layer original data OD based on the strength index value ST (S104). For example, when the support part modeling layer original data OD is multi-gradation data (for example, 256 gradations), the support part modeling layer source data OD of the portion whose strength index value ST is “1” (relatively low strength). Is "32", the strength index value ST is "2" (medium strength), the support portion modeling layer original data OD is "64", and the strength index value ST is "3" (relatively high strength) It is good also considering the support part modeling layer original data OD of a certain part as "128". When the support part modeling layer source data OD represents the support part SP0 as a Q layer modeling layer LY [q], the Q layer support part modeling layer source data OD [q] is generated from the strength index value ST. Also good. The support portion modeling layer original data OD becomes the input value V2 of the halftone process in S106.

支持部造形層元データODの生成後、造形データ生成部93は、ハーフトーン処理部95において、支持部造形層元データODの各ボクセルVxの入力値V2に対してハーフトーン処理を行うことにより、ドットDTの形成状況を表す支持部造形層データSDを生成する(S106)。例えば、支持部造形層元データODが支持部SP0をQ層の造形層LY[q](q=1,2,…,Q)で表す多階調(例えば256階調)の入力値V2(x,y)を各ボクセルVxに有する支持部造形層元データOD[q]であるとする。この場合、各入力値V2(x,y)に対してハーフトーン処理を行うことにより、ドットDTの形成状況を表すQ層の支持部造形層データSD[q]を生成してもよい。ここで、xはX方向における座標値を示し、yはY方向における座標値を示す。前記ハーフトーン処理は、ディザマトリクス(ディザマスクの例)DZ2を用いる組織的ディザ法のハーフトーン処理でもよい。本処理例では、S106の支持部ハーフトーン処理にディザマトリクスDZ2を使用することにしている。前記支持部造形層データSD[q]は、例えば、支持用インクLQ2について、ドットDTを形成する(例えば1)か否(例えば0)かを表す2値データとすることができる。支持部造形層データSD[q]には、支持用インクLQ2のドットをボクセルVxに形成しない(例えば0)2値データが存在し得る。
尚、S206の支持部ハーフトーン処理の詳細は、後述する。
After the generation of the support unit modeling layer source data OD, the modeling data generation unit 93 performs a halftone process on the input value V2 of each voxel Vx of the support unit modeling layer source data OD in the halftone processing unit 95. The support part modeling layer data SD representing the formation status of the dots DT is generated (S106). For example, the input value V2 (for example, 256 gradations) of the multi-gradation (for example, 256 gradations) in which the support part modeling layer source data OD represents the support part SP0 as a Q layer of modeling layers LY [q] (q = 1, 2,..., Q). It is assumed that the support portion modeling layer source data OD [q] has x, y) in each voxel Vx. In this case, the support layer modeling layer data SD [q] of the Q layer representing the formation state of the dots DT may be generated by performing halftone processing on each input value V2 (x, y). Here, x represents a coordinate value in the X direction, and y represents a coordinate value in the Y direction. The halftone process may be a systematic dither method halftone process using a dither matrix (an example of a dither mask) DZ2. In this processing example, the dither matrix DZ2 is used for the support portion halftone processing in S106. The support portion modeling layer data SD [q] can be, for example, binary data indicating whether the dot DT is formed (for example, 1) or not (for example, 0) for the support ink LQ2. The support modeling layer data SD [q] may include binary data that does not form the dots of the support ink LQ2 in the voxel Vx (for example, 0).
Details of the support portion halftone process in S206 will be described later.

造形データ生成部93は、立体物造形層データBDと支持部造形層データSDを含む造形層データFDを造形処理装置1に送信する。造形処理装置1は、前記造形層データFDを受信する。この造形層データFDを取得した処理制御部6は、まず、ドットDTを形成する造形層LY[q]を設定する(S108)。この処理は、例えば、積層処理の実行回数を示す変数qにS108の処理回数(1,2,…,Q)を設定する処理とすることができる。以下も、同様である。次に、処理制御部6は、造形層LY[q]を形成するためのZ方向における位置に造形台45を移動させるように、モータードライバー75に昇降機構駆動モーター71を駆動させる(S110)。例えば、図2の造形層LY[1]を形成する場合、処理制御部6は、造形台45を硬化ユニット61に近い所定の近接位置に上昇させる。図2の造形層LY[2]を形成する場合、処理制御部6は、造形台45を前記近接位置よりも厚さΔZ下降させる。   The modeling data generation unit 93 transmits the modeling layer data FD including the three-dimensional object modeling layer data BD and the support unit modeling layer data SD to the modeling processing device 1. The modeling processing apparatus 1 receives the modeling layer data FD. The process control unit 6 that has acquired the modeling layer data FD first sets the modeling layer LY [q] for forming the dots DT (S108). This process can be, for example, a process of setting the number of processes (1, 2,..., Q) in S108 to a variable q indicating the number of executions of the stacking process. The same applies to the following. Next, the processing control unit 6 causes the motor driver 75 to drive the lifting mechanism drive motor 71 so as to move the modeling table 45 to a position in the Z direction for forming the modeling layer LY [q] (S110). For example, when forming the modeling layer LY [1] of FIG. 2, the process control unit 6 raises the modeling table 45 to a predetermined proximity position close to the curing unit 61. When forming the modeling layer LY [2] in FIG. 2, the processing control unit 6 lowers the modeling table 45 by a thickness ΔZ from the proximity position.

造形台45の移動後、処理制御部6は、q層目の造形層データFD[q]に基づいて造形層LY[q]が形成されるように、ヘッドユニット3、位置変化機構7、及び、硬化ユニット61の動作を制御する(S112)。この処理は、例えば、ヘッドユニット3を走査方向D1(Y方向)へ走査させながらインク滴(液体LQ)をノズルNZから吐出させてヘッドユニット3をX方向へ送ることを繰り返す処理とすることができる。例えば、処理制御部6は、ヘッドユニット3を走査方向D1へ移動させるようにモータードライバー76にキャリッジ駆動モーター72を駆動させる。また、処理制御部6は、ヘッドユニット3とともにキャリッジガイド79bをX方向へ移動させるようにモータードライバー77にキャリッジガイド駆動モーター73を駆動させる。ここで、第一ノズルNZ1からは立体物造形層データBD[q]に応じて造形用インクLQ1を吐出させ、所定サイズの第一ドットDT1を形成させる。また、第二ノズルNZ2からは支持部造形層データSD[q]に応じて支持用インクLQ2を吐出させ、所定サイズの第二ドットDT2を形成させる。   After the modeling table 45 is moved, the processing control unit 6 causes the head unit 3, the position change mechanism 7, and the molding unit LY [q] to be formed based on the qth modeling layer data FD [q]. Then, the operation of the curing unit 61 is controlled (S112). For example, this process may be a process of repeatedly ejecting ink droplets (liquid LQ) from the nozzle NZ and feeding the head unit 3 in the X direction while scanning the head unit 3 in the scanning direction D1 (Y direction). it can. For example, the process control unit 6 causes the motor driver 76 to drive the carriage drive motor 72 so as to move the head unit 3 in the scanning direction D1. Further, the process control unit 6 causes the motor driver 77 to drive the carriage guide drive motor 73 so as to move the carriage guide 79b in the X direction together with the head unit 3. Here, the modeling ink LQ1 is ejected from the first nozzle NZ1 according to the three-dimensional object modeling layer data BD [q] to form the first dots DT1 of a predetermined size. Further, the support nozzle LQ2 is ejected from the second nozzle NZ2 in accordance with the support portion modeling layer data SD [q], thereby forming a second dot DT2 having a predetermined size.

上側をヘッドユニット3が通り過ぎたドットDT1,DT2には、硬化ユニット61からの紫外線(UV)が上から照射される。これにより、インクLQ1,LQ2に含まれる成分が重合し、ドットDT1,DT2が硬化する。このようにして、硬化するドットDT1,DT2により造形層LY[q]が形成される。   The dots DT1 and DT2 that have passed the head unit 3 on the upper side are irradiated with ultraviolet rays (UV) from the curing unit 61 from above. Thereby, the components contained in the inks LQ1, LQ2 are polymerized, and the dots DT1, DT2 are cured. In this way, the modeling layer LY [q] is formed by the dots DT1 and DT2 that are cured.

造形層LY[q]の形成後、処理制御部6は、造形層LY[q]を全て設定した否かを判断する(S114)。q<Qである場合、処理制御部6は、S108〜S114の処理を繰り返す。例えば、q=1である場合、次のS108の処理において造形層LY[2]が設定される。q=Qである場合、処理制御部6は、造形処理を終了させる。これにより、立体物Objと支持部SP0が造形台45に載置された状態となる。   After forming the modeling layer LY [q], the processing control unit 6 determines whether or not all the modeling layers LY [q] are set (S114). When q <Q, the process control unit 6 repeats the processes of S108 to S114. For example, when q = 1, the modeling layer LY [2] is set in the next process of S108. When q = Q, the process control unit 6 ends the modeling process. As a result, the three-dimensional object Obj and the support part SP0 are placed on the modeling table 45.

図8は、ディザマスクの構造例を模式的に示している。図8に示すディザマトリクスDZ2は、S106の支持部ハーフトーン処理に使用可能なディザマトリクスDZの例である。このディザマトリクスDZ2は10×10個の閾値を有しているが、ディザマトリクスの閾値の数は、11×11個以上でもよいし、9×9個以下でもよい。また、ディザマスクの形状は、正方形状に限定されず、長方形状等でもよい。
図8に示す各セル(四角形の升目)はディザマトリクスDZの格納要素E1を表し、各セルに付された数値は前記格納要素E1に格納された閾値T(x,y)を表している。図8に示すディザマトリクスDZには、当該ディザマトリクスDZを使用してドットDTの配置を決定した場合に2つのドットが隣り合って形成される確率が最も高くなることが予定される第一方向W1が定められている。分かり易く説明するため、支持部造形層元データODの入力値V2(x,y)を百分率に対応する0以上100以下の整数で表し、ディザマトリクスDZの有する各閾値が互いに異なるユニークな値となるように定められていることとする。尚、入力値V2が0〜255の階調値である場合、ドット形成率50%が階調値128程度に対応し、ドット形成率25%が階調値64程度に対応する。
FIG. 8 schematically shows an example of the structure of the dither mask. A dither matrix DZ2 shown in FIG. 8 is an example of a dither matrix DZ that can be used for the support halftone processing of S106. The dither matrix DZ2 has 10 × 10 thresholds, but the number of thresholds in the dither matrix may be 11 × 11 or more, or 9 × 9 or less. The shape of the dither mask is not limited to a square shape, and may be a rectangular shape.
Each cell (square square) shown in FIG. 8 represents a storage element E1 of the dither matrix DZ, and a numerical value assigned to each cell represents a threshold value T (x, y) stored in the storage element E1. In the dither matrix DZ shown in FIG. 8, when the arrangement of the dots DT is determined using the dither matrix DZ, the first direction in which the probability that two dots are formed adjacent to each other is the highest is expected. W1 is defined. For easy understanding, the input value V2 (x, y) of the support portion modeling layer original data OD is expressed by an integer of 0 to 100 corresponding to a percentage, and each threshold value of the dither matrix DZ is different from each other. It shall be determined to be. When the input value V2 is a gradation value of 0 to 255, a dot formation rate of 50% corresponds to a gradation value of about 128, and a dot formation rate of 25% corresponds to a gradation value of about 64.

図8では、入力値V2(x,y)がドット形成率20%である場合にドットDTが形成される格納要素を太線で囲っている。支持部SP0に形成されるドットDTにより、立体物Objを支持する一以上の支柱K0(支持構造ST0)が形成される。   In FIG. 8, when the input value V2 (x, y) is a dot formation rate of 20%, the storage element in which the dot DT is formed is surrounded by a bold line. One or more columns K0 (support structure ST0) for supporting the three-dimensional object Obj are formed by the dots DT formed on the support part SP0.

支持部SP0の造形層LY[q]がディザマトリクスDZ2よりも大きい場合、ディザマトリクスDZ2を複数並べることにより支持部造形層元データODの全入力値V2(x,y)をディザマトリクスDZ2の各閾値に対応付けることができる。例えば、図9に示すように、X方向において支持部SP0の造形層LY[q]のボクセル数がディザマトリクスDZ2の格納要素数10よりも多い場合、ディザマトリクスDZ2をX方向へ並べることにする。また、Y方向において支持部SP0の造形層LY[q]のボクセル数がディザマトリクスDZ2の格納要素数10よりも多い場合、ディザマトリクスDZ2をY方向へ並べることにする。図9には、支持部SP0の造形層LY[q]が、X方向においてディザマトリクスDZ2の格納要素数の2.5倍であり、Y方向においてディザマトリクスDZ2の格納要素数の1.5倍である場合を模式的に示している。この場合、ディザマトリクスDZ2は、X方向において3個並べられ、Y方向において2個並べられている。   When the modeling layer LY [q] of the support part SP0 is larger than the dither matrix DZ2, by arranging a plurality of dither matrices DZ2, all the input values V2 (x, y) of the support part modeling layer original data OD are set in the dither matrix DZ2. It can be associated with a threshold value. For example, as shown in FIG. 9, when the number of voxels in the modeling layer LY [q] of the support portion SP0 in the X direction is larger than the number of storage elements 10 in the dither matrix DZ2, the dither matrix DZ2 is arranged in the X direction. . Further, when the number of voxels of the modeling layer LY [q] of the support portion SP0 in the Y direction is larger than the number of storage elements 10 of the dither matrix DZ2, the dither matrix DZ2 is arranged in the Y direction. In FIG. 9, the modeling layer LY [q] of the support part SP0 is 2.5 times the number of storage elements of the dither matrix DZ2 in the X direction and 1.5 times the number of storage elements of the dither matrix DZ2 in the Y direction. The case where it is is shown typically. In this case, three dither matrices DZ2 are arranged in the X direction and two are arranged in the Y direction.

図10は、立体物Objの図示を省略して支持部SP0に形成される支持構造ST0の例を模式的に示している。本具体例の支持部ハーフトーン処理では、Z方向へ延びた一以上の支柱K0が支持構造ST0として形成されるようにドットDTを支持部SP0のボクセル集合に配置する。図10中、符号W1は支柱K0の断面において比較的長くする第一方向を示し、符号W2は第一方向W1と直交(交差)する第二方向を示している。図10には、支持部SP0に8本の支柱K1〜K8(支柱K0の例)が形成された例を示している。   FIG. 10 schematically shows an example of the support structure ST0 formed in the support part SP0 without the three-dimensional object Obj. In the support portion halftone process of this specific example, the dots DT are arranged in the voxel set of the support portion SP0 so that one or more columns K0 extending in the Z direction are formed as the support structure ST0. In FIG. 10, the symbol W1 indicates a first direction that is relatively long in the cross section of the column K0, and the symbol W2 indicates a second direction that is orthogonal (crossed) to the first direction W1. FIG. 10 shows an example in which eight columns K1 to K8 (examples of columns K0) are formed on the support part SP0.

ここで、断面において第一方向W1の長さが第二方向W2の長さよりも長い支柱K0の数をNW1とし、断面において第二方向W2の長さが第一方向W1の長さよりも長い支柱K0の数をNW2とする。本具体例の支持部ハーフトーン処理では、NW1>NW2となるようにドットDTを支持部SP0のボクセル集合に配置する。図10には、NW1=8及びNW2=0である例を示している。NW1>NW2とするため、図8に示すディザマトリクスDZ2は、第一方向W1の長さが第二方向W2の長さよりも長い支柱の数NW1を第二方向W2の長さが第一方向W1の長さよりも長い支柱の数NW2よりも多くさせる指向性を有している。
尚、ハーフトーン処理により立体物造形層データBDを生成するためのディザマトリクスDZ1(図6参照)の閾値は、ディザマトリクスDZ2と同じ配置にすることも可能であるが、ドットDTの分散性を重視した配置が好ましい。ディザマトリクスDZ1の閾値を分散性重視の配置にする場合、指向性を有する支持部用のディザマトリクスDZ2の閾値は、立体物用のディザマトリクスDZ1とは異なる配置となる。
Here, the number of columns K0 whose length in the first direction W1 is longer than the length in the second direction W2 in the cross section is NW1, and in the cross section, the length in the second direction W2 is longer than the length in the first direction W1. The number of K0 is NW2. In the support halftone processing of this specific example, the dots DT are arranged in the voxel set of the support SP0 so that NW1> NW2. FIG. 10 shows an example where NW1 = 8 and NW2 = 0. In order to satisfy NW1> NW2, the dither matrix DZ2 shown in FIG. 8 has the number NW1 of pillars in which the length in the first direction W1 is longer than the length in the second direction W2, and the length in the second direction W2 is the first direction W1. It has the directivity which makes more than the number NW2 of support | pillars longer than the length of.
Note that the threshold of the dither matrix DZ1 (see FIG. 6) for generating the three-dimensional object formation layer data BD by halftone processing can be the same as that of the dither matrix DZ2, but the dispersibility of the dots DT is increased. An important arrangement is preferred. In the case where the threshold value of the dither matrix DZ1 is arranged with an emphasis on dispersibility, the threshold value of the dither matrix DZ2 for the support portion having directivity is different from that of the dither matrix DZ1 for the three-dimensional object.

支柱K0の断面形状は、図10に示すようにZ方向において変わらない形状でもよいし、図11に示すようにZ方向において変わる形状でもよい。図11は、支持構造ST0において第一部位SP1よりもオーバーハング部OB2に近い第二部位SP2のドットDT密度を低くした例を模式的に示している。本具体例は、支持部ハーフトーン処理によりドットDTを支持部SP0に配置することができるので、位置に応じてドットDTの密度を変えることが容易である。
以下、図6のS106においてディザマトリクスDZ2を用いる支持部ハーフトーン処理の具体例を説明する。
The cross-sectional shape of the column K0 may be a shape that does not change in the Z direction as shown in FIG. 10, or a shape that changes in the Z direction as shown in FIG. FIG. 11 schematically shows an example in which the dot DT density of the second part SP2 closer to the overhang part OB2 than the first part SP1 in the support structure ST0 is lowered. In this specific example, since the dots DT can be arranged on the support SP0 by the support halftone process, it is easy to change the density of the dots DT depending on the position.
Hereinafter, a specific example of the support portion halftone process using the dither matrix DZ2 in S106 of FIG. 6 will be described.

図12は、図6のS106でハーフトーン処理部95が行う支持部ハーフトーン処理の組織的ディザ法の具体例を示している。
処理が開始されると、ハーフトーン処理部95は、ハーフトーン処理対象の造形層LY[q]を設定する(S202)。次に、ハーフトーン処理部95は、支持部SP0の造形層LY[q]に含まれる全ボクセル位置の中から処理対象のボクセル位置(x,y)を設定する(S204)。例えば、図12の右上に示すように、y=1においてx=1,2,…,Xmaxの順にボクセル位置を設定し、y=2においてx=1,2,…,Xmaxの順にボクセル位置を設定し、このような繰り返しをy=1,2,…,Ymaxの順に行ってもよい。図12に示す例では、Xmax×Ymax箇所のボクセル位置の中から未設定であった1箇所のボクセル位置(x,y)が設定される。むろん、ボクセル位置の設定順は、図12に示す例に限定されない。
FIG. 12 shows a specific example of the systematic dither method of the support halftone processing performed by the halftone processing unit 95 in S106 of FIG.
When the process is started, the halftone processing unit 95 sets the modeling layer LY [q] to be subjected to the halftone process (S202). Next, the halftone processing unit 95 sets a processing target voxel position (x, y) from all the voxel positions included in the modeling layer LY [q] of the support part SP0 (S204). For example, as shown in the upper right of FIG. 12, the voxel positions are set in the order of x = 1, 2,..., Xmax when y = 1, and the voxel positions are set in the order of x = 1, 2,. It may be set and such repetition may be performed in the order of y = 1, 2,..., Ymax. In the example shown in FIG. 12, one unset voxel position (x, y) is set from among the Xmax × Ymax voxel positions. Of course, the setting order of the voxel positions is not limited to the example shown in FIG.

ボクセル位置の設定後、ハーフトーン処理部95は、設定されたボクセル位置(x,y)に対応する閾値T(x,y)をディザマトリクスDZ2から取得する(S206)。支持部SP0の造形層LY[q]がディザマトリクスDZ2よりも大きい場合、図9で示したようにディザマトリクスDZ2を複数並べたうえで設定ボクセル位置(x,y)に対応する閾値T(x,y)をディザマトリクスDZ2から読み出せばよい。図9に示す例では、X方向へ25ボクセル、且つ、Y方向へ15ボクセルの造形層LY[q]の設定ボクセル位置(x,y)に重なっている右上のディザマトリクスDZ21から設定ボクセル位置(x,y)に対応する閾値T(x,y)が取得されることになる。   After setting the voxel position, the halftone processing unit 95 acquires the threshold value T (x, y) corresponding to the set voxel position (x, y) from the dither matrix DZ2 (S206). When the modeling layer LY [q] of the support part SP0 is larger than the dither matrix DZ2, the threshold value T (x) corresponding to the set voxel position (x, y) after arranging a plurality of dither matrices DZ2 as shown in FIG. , Y) may be read from the dither matrix DZ2. In the example shown in FIG. 9, the set voxel position (from the upper right dither matrix DZ21 overlapping the set voxel position (x, y) of the modeling layer LY [q] of 25 voxels in the X direction and 15 voxels in the Y direction ( The threshold value T (x, y) corresponding to x, y) is acquired.

閾値T(x,y)の取得後、ハーフトーン処理部95は、設定されたボクセル位置(x,y)に対応する入力値V2(x,y)を支持部造形層元データOD[q]から読み出し、この入力値V2(x,y)が閾値T(x,y)以上であるか否かを判断する(S208)。V2(x,y)≧T(x,y)である場合、ハーフトーン処理部95は、支持部造形層データSD[q]の設定ボクセル位置(x,y)にドット有りを表すデータ(例えば1)を格納する(S210)。V2(x,y)<T(x,y)である場合、ハーフトーン処理部95は、支持部造形層データSD[q]の設定ボクセル位置(x,y)にドット有りを表すデータ(例えば0)を格納する(S212)。
例えば、支持部造形層元データOD[q]の各ボクセルにドット形成率20%に相当する入力値V2が格納されているとする。図8で示したディザマトリクスDZ2を使用する場合、閾値T(x,y)が20以下であるボクセル位置の支持部造形層データSD[q]がドット有りを表す「1」となり、閾値T(x,y)が20よりも大きいボクセル位置の支持部造形層データSD[q]がドット無しを表す「0」となる。
After acquiring the threshold value T (x, y), the halftone processing unit 95 uses the input value V2 (x, y) corresponding to the set voxel position (x, y) as the support unit modeling layer original data OD [q]. From this, it is determined whether or not the input value V2 (x, y) is equal to or greater than the threshold value T (x, y) (S208). When V2 (x, y) ≧ T (x, y), the halftone processing unit 95 represents data indicating that there is a dot at the set voxel position (x, y) of the support forming layer data SD [q] (for example, 1) is stored (S210). When V2 (x, y) <T (x, y), the halftone processing unit 95 represents data indicating that there is a dot at the set voxel position (x, y) of the support forming layer data SD [q] (for example, 0) is stored (S212).
For example, it is assumed that an input value V2 corresponding to a dot formation rate of 20% is stored in each voxel of the support part modeling layer original data OD [q]. When the dither matrix DZ2 shown in FIG. 8 is used, the support portion modeling layer data SD [q] at the voxel position where the threshold T (x, y) is 20 or less becomes “1” indicating that there is a dot, and the threshold T ( The support forming layer data SD [q] at the voxel position where x, y) is greater than 20 is “0” indicating no dot.

支持部造形層データSD[q]の設定ボクセル位置(x,y)に2値データを格納した後、ハーフトーン処理部95は、ボクセル位置を全て設定した否かを判断する(S214)。設定していないボクセル位置が残っている場合、ハーフトーン処理部95は、S204〜S214の処理を繰り返す。ボクセル位置が全て設定された場合、ハーフトーン処理部95は、造形層LY[q]を全て設定した否かを判断する(S216)。q<Qである場合、ハーフトーン処理部95は、S202〜S216の処理を繰り返す。q=Qである場合、ハーフトーン処理部95は、支持部ハーフトーン処理を終了させる。その後、図6のS108〜S114の処理が行われ、造形層LY[q]が順に積層された立体物Obj及び支持部SP0が造形台45に載置された状態となる。
以上の処理により、支持部SP0において、該支持部SP0を表現するボクセル集合に含まれるボクセルVxにおけるドット形成率を表す入力値V2とディザマトリクスDZとに基づいてドットDTを形成するハーフトーン処理が行われる。これにより、立体物Objを支持する支持構造ST0が形成されるようにドットDTが支持部SP0のボクセル集合に配置される。
After the binary data is stored in the set voxel position (x, y) of the support part modeling layer data SD [q], the halftone processing unit 95 determines whether all the voxel positions have been set (S214). When the unset voxel position remains, the halftone processing unit 95 repeats the processes of S204 to S214. When all the voxel positions are set, the halftone processing unit 95 determines whether all the modeling layers LY [q] are set (S216). When q <Q, the halftone processing unit 95 repeats the processes of S202 to S216. When q = Q, the halftone processing unit 95 ends the support unit halftone process. Then, the process of S108-S114 of FIG. 6 is performed, and it will be in the state by which the solid object Obj and support part SP0 in which modeling layer LY [q] were laminated | stacked in order are mounted on the modeling stand 45. FIG.
With the above processing, the halftone processing for forming the dot DT in the support portion SP0 based on the input value V2 representing the dot formation rate in the voxel Vx included in the voxel set representing the support portion SP0 and the dither matrix DZ is performed. Done. Accordingly, the dots DT are arranged in the voxel set of the support part SP0 so that the support structure ST0 that supports the three-dimensional object Obj is formed.

例えば、各支持部造形層元データOD[q]の入力値V2が同じ値である場合、ボクセル位置(x,y)が同じであればディザマトリクスDZ2から同じ閾値T(x,y)が使用される。得られる各支持部造形層データSD[q]が同じになるため、ドットDTが形成されるボクセル位置にはZ方向へ連続してドットDTが形成され、ドットが形成されないボクセル位置にはZ方向へ連続してドットが形成されない。その結果、図10で示したように、Z方向へ延びた一以上の支柱K0が支持構造ST0として支持部SP0に形成される。
また、ディザマトリクスDZ2は、第一方向W1の長さが第二方向W2の長さよりも長い支柱の数NW1を第二方向W2の長さが第一方向W1の長さよりも長い支柱の数NW2よりも多くさせる指向性を有している。これにより、支持部SP0における造形層LYにおいて、入力値V2に対して第二方向W2と比べて第一方向W1へドットDTが繋がり易いハーフトーン処理が行われる。
For example, when the input value V2 of each support part modeling layer original data OD [q] is the same value, the same threshold value T (x, y) is used from the dither matrix DZ2 if the voxel position (x, y) is the same. Is done. Since the obtained support part modeling layer data SD [q] is the same, the dots DT are continuously formed in the Z direction at the voxel positions where the dots DT are formed, and the Z directions are at the voxel positions where the dots are not formed. No dots are formed continuously. As a result, as shown in FIG. 10, one or more columns K0 extending in the Z direction are formed on the support portion SP0 as the support structure ST0.
Further, in the dither matrix DZ2, the number NW1 of pillars whose length in the first direction W1 is longer than the length in the second direction W2, and the number NW2 of pillars whose length in the second direction W2 is longer than the length in the first direction W1. It has the directivity to make more. Thereby, in the modeling layer LY in the support part SP0, the halftone process in which the dots DT are easily connected to the first direction W1 relative to the input value V2 as compared to the second direction W2 is performed.

以上説明したように、ハーフトーン処理部95は、支持部SP0において、該支持部SP0を表現するボクセル集合に含まれるボクセルVxにおけるドット形成率を表す入力値V2とディザマトリクスDZ2とに基づいて、立体物Objを支持する支持構造ST0が形成されるようにドットDTを前記ボクセル集合に配置する。例えば、ドット形成率を高くするように入力値V2を変えると、支持構造ST0のドットDTの密度が高くなる。ドット形成率を低くするように入力値V2を変えると、支持構造ST0のドットDTの密度が低くなる。従って、本具体例は、立体物の支持部の粗密を容易に制御可能な技術を提供することができる。
また、図10で示したように、断面において第一方向W1の長さが第二方向W2の長さよりも長い支柱の数NW1を第二方向W2の長さが第一方向W1の長さよりも長い支柱の数NW2よりも多くすることができるので、第一方向W1における支持構造ST0の強度が第二方向W2における支持構造ST0の強度よりも高くなる。従って、本具体例は、立体物の支持構造を形成するための材料(支持用インクLQ2)を節約することができ、立体物の支持構造の強度を効率よく確保可能な技術を提供することができる。
As described above, the halftone processing unit 95 is based on the input value V2 representing the dot formation rate in the voxel Vx included in the voxel set representing the support unit SP0 and the dither matrix DZ2 in the support unit SP0. The dots DT are arranged in the voxel set so that the support structure ST0 that supports the three-dimensional object Obj is formed. For example, when the input value V2 is changed so as to increase the dot formation rate, the density of the dots DT of the support structure ST0 increases. When the input value V2 is changed so as to reduce the dot formation rate, the density of the dots DT of the support structure ST0 decreases. Therefore, the present specific example can provide a technique capable of easily controlling the density of the support portion of the three-dimensional object.
In addition, as shown in FIG. 10, the number NW1 of pillars in which the length in the first direction W1 is longer than the length in the second direction W2 in the cross section, the length in the second direction W2 is longer than the length in the first direction W1. Since the number of long supports NW2 can be increased, the strength of the support structure ST0 in the first direction W1 is higher than the strength of the support structure ST0 in the second direction W2. Therefore, the present specific example can save the material (supporting ink LQ2) for forming the three-dimensional object support structure, and provide a technique capable of efficiently ensuring the strength of the three-dimensional object support structure. it can.

(4)立体物造形装置の第二処理例:
ところで、造形層LYに沿ったXY平面において支持部SP0の強度確保を優先する向きは、立体物Objの形状に応じて異なる。そこで、図13等に示すように支持部SP0の強度確保を優先する設定方向DS1に支柱K0の断面において比較的長くする第一方向W1を向けることができると、好適である。
(4) Second processing example of the three-dimensional object forming apparatus:
By the way, the direction in which priority is given to securing the strength of the support part SP0 on the XY plane along the modeling layer LY varies depending on the shape of the three-dimensional object Obj. Therefore, as shown in FIG. 13 and the like, it is preferable that the first direction W1 that is relatively long in the cross section of the column K0 can be directed to the setting direction DS1 in which priority is given to securing the strength of the support portion SP0.

図13は、ディザマトリクスDZを設定方向DS1に応じて選択する処理例を示している。この処理例では、立体物Objの支持構造ST0の強度が最も高い向きの異なる複数のディザマトリクスDZ11〜DZ14を使用することにしている。これらのディザマトリクスDZ11〜DZ14は、支持部用のディザマトリクスDZ2に含まれる。ここで、高強度方向0°のディザマトリクスDZ11は、造形層LYに沿ったXY平面においてドットDTが繋がり易く強度が高くなる第一方向W1が0°(X方向)のディザマトリクスとする。ディザマトリクスDZ11の閾値は、例えば、図8で示した閾値の配置を90°回転させた配置とすることができる。高強度方向45°のディザマトリクスDZ12は、造形層LYに沿ったXY平面においてドットDTが繋がり易く強度が高くなる第一方向W1が45°(+X方向から+Y方向へ45°ずれた向き)のディザマトリクスとする。高強度方向90°のディザマトリクスDZ13は、造形層LYに沿ったXY平面においてドットDTが繋がり易く強度が高くなる第一方向W1が90°(Y方向)のディザマトリクスとする。ディザマトリクスDZ13の閾値は、例えば、図8で示した閾値の配置とすることができる。高強度方向135°のディザマトリクスDZ14は、造形層LYに沿ったXY平面においてドットDTが繋がり易く強度が高くなる第一方向W1が135°(+Y方向から−X方向へ45°ずれた向き)のディザマトリクスとする。   FIG. 13 shows an example of processing for selecting the dither matrix DZ according to the setting direction DS1. In this processing example, a plurality of dither matrices DZ11 to DZ14 having different directions with the highest strength of the support structure ST0 of the three-dimensional object Obj are used. These dither matrices DZ11 to DZ14 are included in the support portion dither matrix DZ2. Here, the dither matrix DZ11 in the high intensity direction 0 ° is a dither matrix in which the first direction W1 in which the dots DT are easily connected on the XY plane along the modeling layer LY and the strength is high is 0 ° (X direction). The threshold value of the dither matrix DZ11 can be, for example, an arrangement obtained by rotating the arrangement of the threshold value shown in FIG. 8 by 90 °. In the dither matrix DZ12 having a high intensity direction of 45 °, the first direction W1 in which the dots DT are easily connected on the XY plane along the modeling layer LY and the strength is high is 45 ° (the direction shifted by 45 ° from the + X direction to the + Y direction). A dither matrix is used. The dither matrix DZ13 having a high intensity direction of 90 ° is a dither matrix having a first direction W1 of 90 ° (Y direction) in which the dots DT are easily connected on the XY plane along the modeling layer LY and the strength is high. The threshold value of the dither matrix DZ13 can be the threshold value arrangement shown in FIG. 8, for example. In the dither matrix DZ14 of 135 ° in the high intensity direction, the first direction W1 in which the dots DT are easily connected to the XY plane along the modeling layer LY and the strength is high is 135 ° (the direction deviated by 45 ° from the + Y direction to the −X direction). The dither matrix.

図13に示す支持部ハーフトーン前処理は、図6で示した造形処理のS104とS106の間に行われる。S104の支持部造形層元データODの生成後、ハーフトーン処理部95は、支持部SP0の強度確保を優先する設定方向DS1を表示操作部91から受け付ける(S122)。設定方向DS1は、実際にドットDTの繋がりを優先する方向である。図13に示す設定処理は、0°、45°、90°、及び、135°の中から設定方向DS1を設定するものとする。設定方向DS1の受け付け後、ハーフトーン処理部95は、ディザマトリクスDZ11〜DZ14の中から設定方向DS1に合ったディザマトリクスを選択する(S124)。例えば、設定方向DS1として90°(Y方向)が受け付けられた場合、高強度方向90°のディザマトリクスDZ13が選択される。その後、ハーフトーン処理部95は、選択されたディザマトリクスを使用して図6のS106の支持部ハーフトーン処理を行う。   13 is performed between S104 and S106 of the modeling process shown in FIG. After the generation of the support part modeling layer original data OD in S104, the halftone processing part 95 receives the setting direction DS1 giving priority to securing the strength of the support part SP0 from the display operation part 91 (S122). The setting direction DS1 is a direction in which priority is given to the connection of the dots DT. In the setting process shown in FIG. 13, the setting direction DS1 is set from 0 °, 45 °, 90 °, and 135 °. After receiving the setting direction DS1, the halftone processing unit 95 selects a dither matrix that matches the setting direction DS1 from the dither matrices DZ11 to DZ14 (S124). For example, when 90 ° (Y direction) is accepted as the setting direction DS1, the dither matrix DZ13 of 90 ° in the high intensity direction is selected. Thereafter, the halftone processing unit 95 performs the support unit halftone processing of S106 of FIG. 6 using the selected dither matrix.

以上の処理により、支持部SP0における造形層LYにおいて、入力値V2に対して、設定方向DS1(第一方向W1)と直交する方向(第二方向W2)と比べて設定方向DS1へドットDTが繋がり易いハーフトーン処理が行われる。これにより、断面において設定方向DS1の長さが直交方向(W2)の長さよりも長い支柱の数NW1を直交方向(W2)の長さが設定方向DS1の長さよりも長い支柱の数NW2よりも多くすることができるので、設定方向DS1における支持構造ST0の強度が直交方向(W2)における支持構造ST0の強度よりも高くなる。このように、本具体例は、強度確保を優先する向きに合わせて支持構造の形成を制御することができ、立体物の支持構造の強度を効率よく確保可能な技術を提供することができる。
むろん、支持部SP0の強度確保を優先する方向毎に用意するディザマトリクスは、2又は3種類でもよいし、5種類以上でもよい。
Through the above processing, in the modeling layer LY in the support part SP0, the dot DT is set in the setting direction DS1 compared to the input value V2 in the direction (second direction W2) orthogonal to the setting direction DS1 (first direction W1). Halftone processing that is easy to connect is performed. As a result, the number NW1 of struts whose length in the setting direction DS1 is longer than the length in the orthogonal direction (W2) in the cross section is smaller than the number NW2 of columns whose length in the orthogonal direction (W2) is longer than the length in the setting direction DS1. Since it can be increased, the strength of the support structure ST0 in the setting direction DS1 is higher than the strength of the support structure ST0 in the orthogonal direction (W2). As described above, this specific example can control the formation of the support structure in accordance with a direction in which priority is given to securing the strength, and can provide a technique capable of efficiently securing the strength of the three-dimensional support structure.
Of course, the dither matrix prepared for each direction in which priority is given to securing the strength of the support part SP0 may be two or three, or may be five or more.

(5)立体物造形装置の第三処理例:
支持部SP0の強度確保を優先する角度毎にディザマトリクスを用意すると、ディザマトリクスを記憶するデータ容量が増えてしまう。そこで、図14に示すように必要に応じてディザマトリクスを回転させて使用してもよい。
(5) Third processing example of the three-dimensional object forming apparatus:
If a dither matrix is prepared for each angle where priority is given to securing the strength of the support part SP0, the data capacity for storing the dither matrix increases. Therefore, as shown in FIG. 14, the dither matrix may be rotated and used as necessary.

図14は、支持部ハーフトーン前処理においてディザマトリクスDZの回転処理を行う例を示している。この例では、高強度方向0°のディザマトリクスDZ11と高強度方向45°のディザマトリクスDZ12を用意しておき、必要に応じて高強度方向90°のディザマトリクスDZ13又は高強度方向135°のディザマトリクスDZ14を生成することにしている。ディザマトリクスDZ11〜DZ14の格納要素数はX方向とY方向とで同じとし、ディザマトリクスの回転は90°単位で行うことにしている。高強度方向90°のディザマトリクスDZ13の閾値は、高強度方向0°のディザマトリクスDZ11の閾値を90°回転させた配置とすることにしている。高強度方向135°のディザマトリクスDZ14の閾値は、高強度方向45°のディザマトリクスDZ12の閾値を90°回転させた配置とすることにしている。   FIG. 14 shows an example in which the dither matrix DZ is rotated in the support portion halftone preprocessing. In this example, a dither matrix DZ11 with a high intensity direction of 0 ° and a dither matrix DZ12 with a high intensity direction of 45 ° are prepared, and a dither matrix DZ13 with a high intensity direction of 90 ° or a dither matrix with a high intensity direction of 135 ° is prepared as necessary. The matrix DZ14 is generated. The number of storage elements of the dither matrices DZ11 to DZ14 is the same in the X direction and the Y direction, and the dither matrix is rotated in units of 90 °. The threshold value of the dither matrix DZ13 in the high intensity direction 90 ° is arranged by rotating the threshold value of the dither matrix DZ11 in the high intensity direction 0 ° by 90 °. The threshold value of the dither matrix DZ14 in the high intensity direction 135 ° is set to be an arrangement obtained by rotating the threshold value of the dither matrix DZ12 in the high intensity direction 45 ° by 90 °.

図14に示す支持部ハーフトーン前処理も、図6で示した造形処理のS104とS106の間に行われる。S104の支持部造形層元データODの生成後、ハーフトーン処理部95は、支持部SP0の強度確保を優先する設定方向DS1を表示操作部91から受け付ける(S122)。図14に示す設定処理も、0°、45°、90°、及び、135°の中から設定方向DS1を設定するものとする。設定方向DS1の受け付け後、ハーフトーン処理部95は、ディザマトリクスDZ11,DZ12の中から使用するディザマトリクスを選択する(S124)。本例では、設定方向DS1が0°又は90°である場合にディザマトリクスDZ11を選択し、設定方向DS1が45°又は130°である場合にディザマトリクスDZ12を選択することにしている。ディザマトリクスの選択後、ハーフトーン処理部95は、設定方向DS1に合ったディザマトリクスを使用するためにディザマトリクスを回転させる必要があるか否かを判断する(S126)。例えば、設定方向DS1として90°又は135°が選択された場合は、ディザマトリクスを回転させる必要がある。この場合、ハーフトーン処理部95は、ディザマトリクスの回転処理を行う(S128)。ここで、回転前のディザマトリクスの各閾値をT0(x,y)とし、回転後のディザマトリクスの各閾値をT(x,y)とし、X方向の格納要素数をNx(Y方向の格納要素数と同じ)とする。この場合、例えば、回転前の閾値T0(Nx+1−y,x)を回転後の閾値T(x,y)とすればよい。本例では、設定方向DS1が90°である場合に高強度方向0°のディザマトリクスDZ11を90°回転させ、設定方向DS1が135°である場合に高強度方向45°のディザマトリクスDZ12を90°回転させることにしている。一方、設定方向DS1として0°又は45°が選択された場合は、ディザマトリクスをそのまま使用することにする。その後、ハーフトーン処理部95は、回転又は選択されたディザマトリクスを使用して図6のS106の支持部ハーフトーン処理を行う。   14 is also performed between S104 and S106 in the modeling process shown in FIG. After the generation of the support part modeling layer original data OD in S104, the halftone processing part 95 receives the setting direction DS1 giving priority to securing the strength of the support part SP0 from the display operation part 91 (S122). In the setting process shown in FIG. 14, the setting direction DS1 is set from 0 °, 45 °, 90 °, and 135 °. After receiving the setting direction DS1, the halftone processing unit 95 selects a dither matrix to be used from the dither matrices DZ11 and DZ12 (S124). In this example, the dither matrix DZ11 is selected when the setting direction DS1 is 0 ° or 90 °, and the dither matrix DZ12 is selected when the setting direction DS1 is 45 ° or 130 °. After selecting the dither matrix, the halftone processing unit 95 determines whether the dither matrix needs to be rotated in order to use the dither matrix that matches the setting direction DS1 (S126). For example, when 90 ° or 135 ° is selected as the setting direction DS1, it is necessary to rotate the dither matrix. In this case, the halftone processing unit 95 performs dither matrix rotation processing (S128). Here, each threshold value of the dither matrix before rotation is T0 (x, y), each threshold value of the dither matrix after rotation is T (x, y), and the number of storage elements in the X direction is Nx (stored in the Y direction). Same as the number of elements). In this case, for example, the threshold value T0 (Nx + 1−y, x) before rotation may be set as the threshold value T (x, y) after rotation. In this example, when the setting direction DS1 is 90 °, the dither matrix DZ11 of the high intensity direction 0 ° is rotated by 90 °, and when the setting direction DS1 is 135 °, the dither matrix DZ12 of the high intensity direction 45 ° is 90 °. ° Rotating. On the other hand, when 0 ° or 45 ° is selected as the setting direction DS1, the dither matrix is used as it is. Thereafter, the halftone processing unit 95 performs the support unit halftone processing of S106 of FIG. 6 using the rotated or selected dither matrix.

以上の処理によっても、支持部SP0における造形層LYにおいて、入力値V2に対して、設定方向DS1(第一方向W1)と直交する方向(第二方向W2)と比べて設定方向DS1へドットDTが繋がり易いハーフトーン処理が行われる。従って、本具体例は、立体物の支持構造の強度を効率よく確保可能な技術を提供することができ、ディザマスクを記憶するデータ容量を減らすことができる。   Also by the above processing, in the modeling layer LY in the support portion SP0, the dot DT is set in the setting direction DS1 compared to the input value V2 in the direction (second direction W2) orthogonal to the setting direction DS1 (first direction W1). A halftone process is easily performed. Therefore, the present specific example can provide a technique capable of efficiently ensuring the strength of the support structure for the three-dimensional object, and can reduce the data capacity for storing the dither mask.

(6)立体物造形装置の第四処理例:
さらにディザマトリクスを記憶するデータ容量を減らすため、図15,16に示すように必要に応じて支持部造形層元データOD及び支持部造形層データSDを回転させてもよい。
(6) Fourth processing example of the three-dimensional object forming apparatus:
Further, in order to reduce the data capacity for storing the dither matrix, as shown in FIGS. 15 and 16, the support part modeling layer original data OD and the support part modeling layer data SD may be rotated as necessary.

図15は、図6で示した造形処理においてS106の代わりに行われる代替処理の例を示している。この例では、高強度方向0°のディザマトリクスDZ11のみ用意し、ディザマトリクスDZ12〜DZ14を使用しないことにしている。図15に示す代替処理では、ディザマトリクスDZ11を用いる支持部ハーフトーン処理の前に支持部造形層元データODの回転処理を行い、前記支持部ハーフトーン処理の後に支持部造形層データSDの回転処理を行うことにしている。図16は、支持部ハーフトーン処理前後のデータOD,SDの回転処理を行う例を模式的に示している。   FIG. 15 shows an example of an alternative process performed in place of S106 in the modeling process shown in FIG. In this example, only the dither matrix DZ11 of 0 ° in the high intensity direction is prepared, and the dither matrices DZ12 to DZ14 are not used. In the alternative process shown in FIG. 15, the support part modeling layer original data OD is rotated before the support part halftone process using the dither matrix DZ11, and the support part modeling layer data SD is rotated after the support part halftone process. We are going to do the processing. FIG. 16 schematically shows an example of performing rotation processing of data OD and SD before and after the support portion halftone processing.

図6のS104の支持部造形層元データODの生成後、ハーフトーン処理部95は、ハーフトーン処理部95は、支持部SP0の強度確保を優先する設定方向DS1を表示操作部91から受け付ける(S132)。支持部造形層元データOD及び支持部造形層データSDを回転させる場合、回転角度の自由度が高いので、図13,14で示した例と比べてより細かい単位で設定方向DS1を受け付けてもよい。   After the generation of the support part modeling layer original data OD in S104 of FIG. 6, the halftone processing part 95 receives from the display operation part 91 the setting direction DS1 in which the halftone processing part 95 gives priority to securing the strength of the support part SP0 ( S132). When rotating the support part modeling layer original data OD and the support part modeling layer data SD, since the degree of freedom of the rotation angle is high, even if the setting direction DS1 is received in a smaller unit compared to the examples shown in FIGS. Good.

設定方向DS1の受け付け後、ハーフトーン処理部95は、ハーフトーン処理対象の造形層LY[q]を設定する(S134)。次に、ハーフトーン処理部95は、支持部造形層元データOD[q]を設定方向DS1から0°方向に回転させる(S136)。図16には、設定方向DS1の角度をθとして支持部造形層元データOD[q]を−θ回転させる様子を模式的に示している。非円形の支持部造形層元データOD[q]を単純に回転させると、最終的な支持部造形層データSD[q]の一部のボクセルについてドット有無を決定することができない。そこで、支持部造形層元データOD[q]をX方向及びY方向へ複数並べて拡大支持部造形層元データOD1[q]を生成し、この拡大支持部造形層元データOD1[q]を−θ回転させるアフィン変換を行って回転支持部造形層元データOD2[q]を生成することにしている。ここで、回転前の拡大支持部造形層元データOD1[q]のボクセル位置を(x0,y0)とし、回転後の回転支持部造形層元データOD2[q]のボクセル位置を(x,y)とすると、下記の式によりアフィン変換を行うことができる。

Figure 2017109427
After receiving the setting direction DS1, the halftone processing unit 95 sets the modeling layer LY [q] to be subjected to the halftone processing (S134). Next, the halftone processing unit 95 rotates the support unit modeling layer original data OD [q] in the 0 ° direction from the setting direction DS1 (S136). FIG. 16 schematically shows a state where the support portion modeling layer original data OD [q] is rotated by −θ by setting the angle of the setting direction DS1 to θ. If the non-circular support part modeling layer original data OD [q] is simply rotated, the presence or absence of dots cannot be determined for some voxels of the final support part modeling layer data SD [q]. Therefore, a plurality of support unit modeling layer source data OD [q] are arranged in the X direction and the Y direction to generate enlarged support unit modeling layer source data OD1 [q], and this enlarged support unit modeling layer source data OD1 [q] is − The rotation support part modeling layer original data OD2 [q] is generated by performing affine transformation for θ rotation. Here, the voxel position of the enlarged support part modeling layer original data OD1 [q] before rotation is (x0, y0), and the voxel position of the rotation support part modeling layer original data OD2 [q] after rotation is (x, y ), Affine transformation can be performed by the following equation.
Figure 2017109427

回転支持部造形層元データOD2[q]の生成後、ハーフトーン処理部95は、造形層LY[q]を全て設定した否かを判断する(S138)。q<Qである場合、ハーフトーン処理部95は、S134〜S138の処理を繰り返す。q=Qである場合、ハーフトーン処理部95は、高強度方向0°のディザマトリクスDZ11を使用して図12の支持部ハーフトーン処理を行い、回転支持部造形層元データOD2から回転前の支持部造形層データSD1を生成する(S140)。図16には、q層目の回転支持部造形層元データOD2[q]にディザマトリクスDZ11を適用してq層目の回転前支持部造形層データSD1[q]を生成する様子を模式的に示している。
以上の処理により、支持部SP0における造形層LYにおいて、見かけ上、入力値V2に対して0°方向(第一方向W1)へドットDTが繋がり易いハーフトーン処理が行われる。
After generating the rotation support unit modeling layer original data OD2 [q], the halftone processing unit 95 determines whether or not all the modeling layers LY [q] are set (S138). When q <Q, the halftone processing unit 95 repeats the processes of S134 to S138. When q = Q, the halftone processing unit 95 performs the support unit halftone process of FIG. 12 using the dither matrix DZ11 in the high intensity direction 0 °, and the rotation support unit modeling layer original data OD2 before the rotation. Support part modeling layer data SD1 is generated (S140). FIG. 16 schematically illustrates a state in which the dither matrix DZ11 is applied to the q-th rotation support part modeling layer original data OD2 [q] to generate the q-th pre-rotation support part modeling layer data SD1 [q]. It shows.
By the above process, the halftone process in which the dots DT are easily connected in the 0 ° direction (first direction W1) with respect to the input value V2 is performed in the modeling layer LY in the support part SP0.

支持部造形層データSDの生成後、ハーフトーン処理部95は、ハーフトーン処理対象の造形層LY[q]を設定する(S142)。次に、ハーフトーン処理部95は、回転前支持部造形層データSD1[q]を0°方向から設定方向DS1に回転させる(S144)。図16には、回転前支持部造形層データSD1[q]をθ回転させる様子を模式的に示している。非円形の回転前支持部造形層データSD1[q]を単純に回転させると、最終的な支持部造形層データSD[q]の一部のボクセルについてドット有無を決定することができない。そこで、回転前支持部造形層データSD1[q]を最終的な支持部造形層データSD[q]よりも大きくし、この回転前支持部造形層データSD1[q]をθ回転させるアフィン変換を行って回転支持部造形層データSD2[q]を生成して、最終的な支持部造形層データSD[q]を切り出すことにしている。ここで、回転前支持部造形層データSD1[q]のボクセル位置を(x,y)とし、回転後の回転支持部造形層データSD2[q]のボクセル位置を(x0,y0)とすると、下記の式によりアフィン変換を行うことができる。

Figure 2017109427
After the generation of the support unit modeling layer data SD, the halftone processing unit 95 sets the modeling layer LY [q] to be subjected to the halftone process (S142). Next, the halftone processing unit 95 rotates the pre-rotation support unit modeling layer data SD1 [q] from the 0 ° direction in the setting direction DS1 (S144). FIG. 16 schematically shows a state in which the pre-rotation support portion modeling layer data SD1 [q] is rotated by θ. If the non-circular pre-rotation support portion modeling layer data SD1 [q] is simply rotated, the presence or absence of dots cannot be determined for some voxels of the final support portion modeling layer data SD [q]. Therefore, the affine transformation that makes the pre-rotation support part modeling layer data SD1 [q] larger than the final support part modeling layer data SD [q] and rotates the pre-rotation support part modeling layer data SD1 [q] by θ is performed. The rotation support part modeling layer data SD2 [q] is generated to cut out the final support part modeling layer data SD [q]. Here, when the voxel position of the support part modeling layer data SD1 [q] before rotation is (x, y) and the voxel position of the rotation support part modeling layer data SD2 [q] after rotation is (x0, y0), Affine transformation can be performed by the following equation.
Figure 2017109427

最終的な支持部造形層データSD[q]の生成後、ハーフトーン処理部95は、造形層LY[q]を全て設定した否かを判断する(S146)。q<Qである場合、ハーフトーン処理部95は、S142〜S146の処理を繰り返す。q=Qである場合、ハーフトーン処理部95は、代替処理を終了させる。その後、ハーフトーン処理部95は、図6のS108〜S114の処理を行う。
以上の処理により、実際にドットDTの繋がりを優先する設定方向DS1に第一方向W1を向けるようにハーフトーン処理で得られたデータを回転させる処理が行われ、これにより、支持構造ST0が形成されるようにドットDTが支持部SP0のボクセル集合に配置される。
After the final support part modeling layer data SD [q] is generated, the halftone processing unit 95 determines whether all the modeling layers LY [q] have been set (S146). When q <Q, the halftone processing unit 95 repeats the processes of S142 to S146. When q = Q, the halftone processing unit 95 ends the substitution process. Thereafter, the halftone processing unit 95 performs the processing of S108 to S114 in FIG.
Through the above process, the process obtained by rotating the data obtained by the halftone process so that the first direction W1 is directed to the setting direction DS1 that actually gives priority to the connection of the dots DT is performed, thereby forming the support structure ST0. As described above, the dots DT are arranged in the voxel set of the support part SP0.

以上の処理によっても、支持部SP0における造形層LYにおいて、入力値V2に対して、設定方向DS1(第一方向W1)と直交する方向(第二方向W2)と比べて設定方向DS1へドットDTが繋がり易いハーフトーン処理が行われる。前記設定方向DS1は、細かく設定することができる。従って、本具体例は、立体物の支持構造の強度をさらに効率よく確保可能な技術を提供することができる。   Also by the above processing, in the modeling layer LY in the support portion SP0, the dot DT is set in the setting direction DS1 compared to the input value V2 in the direction (second direction W2) orthogonal to the setting direction DS1 (first direction W1). A halftone process is easily performed. The setting direction DS1 can be set finely. Therefore, the present specific example can provide a technique capable of ensuring the strength of the three-dimensional support structure more efficiently.

(7)立体物造形装置の第五処理例:
ところで、オーバーハング部OB2(立体物Objのうち支持部SP0により支持される部分)に関する情報を用いて支持部造形層元データODの入力値V2を設定すると、容易に所望の密度の支持構造ST0を支持部SP0に形成することができる。
(7) Fifth processing example of the three-dimensional object forming apparatus:
By the way, if the input value V2 of the support portion modeling layer original data OD is set using information on the overhang portion OB2 (the portion of the three-dimensional object Obj supported by the support portion SP0), the support structure ST0 having a desired density can be easily set. Can be formed on the support portion SP0.

図17,18は、オーバーハング部OB2の場所毎の重量に応じて支持部SP0のドットDTの密度を変えた例を模式的に示している。図17に示すオーバーハング部OB2は、比較的重い重量オーバーハング部OB21、及び、比較的軽い軽量オーバーハング部OB22を含んでいる。重量オーバーハング部OB21の下の支持部SP01には、ドットDTを比較的高密度(例えばドット形成率50%)にして比較的太くした支柱K11が形成されている。軽量オーバーハング部OB22の下の支持部SP02には、ドットDTを比較的低密度(例えばドット形成率25%)にして比較的細くした支柱K12が形成されている。これにより、重量オーバーハング部OB21を確実に支持しながら軽量オーバーハング部OB22の下の支持用インクLQ2の使用量を少なくして効率的にオーバーハング部OB2を支持することができる。   17 and 18 schematically show an example in which the density of the dots DT of the support portion SP0 is changed according to the weight of each location of the overhang portion OB2. The overhang portion OB2 shown in FIG. 17 includes a relatively heavy and heavy overhang portion OB21 and a relatively light and lightweight overhang portion OB22. The support portion SP01 below the weight overhang portion OB21 is formed with a column K11 in which the dots DT are made relatively thick with a relatively high density (for example, a dot formation rate of 50%). A support column SP02 below the lightweight overhang portion OB22 is formed with a column K12 in which the dots DT have a relatively low density (for example, a dot formation rate of 25%) and are relatively thin. Accordingly, the overhang portion OB2 can be efficiently supported by reducing the amount of the supporting ink LQ2 used under the light weight overhang portion OB22 while reliably supporting the heavy overhang portion OB21.

図18に示すオーバーハング部OB2の場合、支持部SP0の内、重量オーバーハング部OB21の下面から下側を第一部位SP1とし、重量オーバーハング部OB21の下面から上側を第二部位SP2としている。前記第一部位SP1には、ドットDTを比較的高密度(例えばドット形成率50%)にして比較的太くした支柱K11が形成されている。これにより、比較的太い支柱K11に重量オーバーハング部OB21が支持される。また、前記第二部位SP2には、ドットDTを比較的低密度(例えばドット形成率25%)にして比較的細くした支柱K12が形成されている。これにより、比較的細い支柱K12に軽量オーバーハング部OB22が支持される。   In the case of the overhang portion OB2 shown in FIG. 18, the lower portion from the lower surface of the weight overhang portion OB21 in the support portion SP0 is the first portion SP1, and the upper portion from the lower surface of the weight overhang portion OB21 is the second portion SP2. . The first portion SP1 is provided with a column K11 in which the dots DT are made relatively thick with a relatively high density (for example, a dot formation rate of 50%). Thereby, the weight overhang part OB21 is supported by the comparatively thick support | pillar K11. Further, in the second part SP2, a support column K12 is formed in which the dots DT are relatively thin with a relatively low density (for example, a dot formation rate of 25%). Thereby, the light weight overhang part OB22 is supported by the comparatively thin support | pillar K12.

図19は、図6のS104でハーフトーン処理部95が行う支持部造形層元データ生成処理の具体例を示している。
処理が開始されると、ハーフトーン処理部95は、支持部SP0の造形層LYに含まれる全ボクセル位置の中から処理対象のボクセル位置(x,y)を設定する(S302)。ボクセル位置の設定後、ハーフトーン処理部95は、設定されたボクセル位置(x,y)にあるオーバーハング部OB2のボクセル数N0を立体物造形層データBDから取得する(S304)。オーバーハング部OB2のボクセル数N0は、設定ボクセル位置(x,y)におけるオーバーハング部OB2の高さ(Z方向の長さ)に対応し、設定ボクセル位置(x,y)におけるオーバーハング部OB2の重量に対応する。
FIG. 19 shows a specific example of the support portion modeling layer original data generation processing performed by the halftone processing portion 95 in S104 of FIG.
When the process is started, the halftone processing unit 95 sets a processing target voxel position (x, y) from among all the voxel positions included in the modeling layer LY of the support part SP0 (S302). After setting the voxel position, the halftone processing unit 95 acquires the number N0 of voxels of the overhang portion OB2 at the set voxel position (x, y) from the three-dimensional object formation layer data BD (S304). The number of voxels N0 of the overhang portion OB2 corresponds to the height (length in the Z direction) of the overhang portion OB2 at the set voxel position (x, y), and the overhang portion OB2 at the set voxel position (x, y). Corresponds to the weight of.

オーバーハング部OB2のボクセル数N0の取得後、ハーフトーン処理部95は、オーバーハング部OB2を支持するために必要な強度を指定する強度指標値STをボクセル数N0に基づいて設定する(S306)。例えば、図19に示すように、整数値N01,N02,N03が1<N01<N02<N03を満たすとして、1≦N0<N01である場合にST=1(比較的低強度)、N01≦N0<N02である場合にST=2(中程度の強度)、N02≦N0<N03である場合にST=3(比較的高強度)、等とすることができる。   After obtaining the number of voxels N0 of the overhang portion OB2, the halftone processing unit 95 sets an intensity index value ST that specifies the strength necessary to support the overhang portion OB2 based on the number of voxels N0 (S306). . For example, as shown in FIG. 19, assuming that integer values N01, N02, and N03 satisfy 1 <N01 <N02 <N03, ST = 1 (relatively low intensity) and N01 ≦ N0 when 1 ≦ N0 <N01. When <N02, ST = 2 (medium strength), when N02 ≦ N0 <N03, ST = 3 (relatively high strength), and the like.

強度指標値STの設定後、ハーフトーン処理部95は、ボクセル位置を全て設定した否かを判断する(S308)。設定していないボクセル位置が残っている場合、ハーフトーン処理部95は、S302〜S308の処理を繰り返す。ボクセル位置が全て設定された場合、ハーフトーン処理部95は、強度指標値STとモデルデータDatに基づいて支持部造形層元データOD[1],OD[2],…を生成し(S310)、支持部造形層元データ生成処理を終了させる。例えば、図19に示すように、強度指標値STが「1」(比較的低強度)である部分の入力値V2(支持部造形層元データOD)をドット形成率12.5%相当の値(例えば階調値32)、強度指標値STが「2」(中程度の強度)である部分の入力値V2(支持部造形層元データOD)を25%相当の値(例えば階調値64)、強度指標値STが「3」(比較的高強度)である部分の入力値V2(支持部造形層元データOD)を50%相当の値(例えば階調値128)、等としてもよい。
その後は、図6のS106〜S114の処理が行われ、立体物Obj、及び、入力値V2に応じたドット形成率の支持部SP0が造形される。
After setting the intensity index value ST, the halftone processing unit 95 determines whether all voxel positions have been set (S308). If there are remaining unset voxel positions, the halftone processing unit 95 repeats the processing of S302 to S308. When all the voxel positions are set, the halftone processing unit 95 generates support unit modeling layer original data OD [1], OD [2],... Based on the intensity index value ST and the model data Dat (S310). Then, the support part modeling layer original data generation process is terminated. For example, as shown in FIG. 19, the input value V2 (support portion modeling layer original data OD) of the portion where the strength index value ST is “1” (relatively low strength) is a value corresponding to a dot formation rate of 12.5%. (For example, gradation value 32), the input value V2 (supporting part forming layer original data OD) of the portion where the intensity index value ST is “2” (medium intensity) is a value equivalent to 25% (for example, gradation value 64). ), The input value V2 (supporting part forming layer original data OD) of the portion where the strength index value ST is “3” (relatively high strength) may be set to a value equivalent to 50% (for example, gradation value 128), and the like. .
Thereafter, the processing of S106 to S114 in FIG. 6 is performed, and the support SP0 having the dot formation rate corresponding to the three-dimensional object Obj and the input value V2 is formed.

以上の処理により、オーバーハング部OB2に関する情報に基づいた密度の支持構造ST0が形成されるように入力値V2が設定され、この設定に従ってドットDTが支持部SP0のボクセル集合に配置され、所望の密度の支持構造ST0が形成される。従って、本具体例は、立体物の支持構造の強度を効率よく確保する好適な技術を提供することができる。
尚、オーバーハング部OB2に関する情報は、オーバーハング部OB2の面積等を含んでもよい。
With the above processing, the input value V2 is set so that the support structure ST0 having a density based on the information related to the overhang part OB2 is formed, and the dots DT are arranged in the voxel set of the support part SP0 according to this setting, and the desired value is set. A dense support structure ST0 is formed. Therefore, this example can provide a suitable technique for efficiently ensuring the strength of the three-dimensional object support structure.
Note that the information related to the overhang portion OB2 may include the area of the overhang portion OB2.

(8)立体物造形装置の第六処理例:
また、支持部SP0のZ方向(積層方向)における位置に応じて支持部造形層元データODの入力値V2を設定しても、容易に所望の密度の支持構造ST0を支持部SP0に形成することができる。
(8) Sixth processing example of the three-dimensional object forming apparatus:
Further, even if the input value V2 of the support portion modeling layer original data OD is set according to the position of the support portion SP0 in the Z direction (stacking direction), the support structure ST0 having a desired density is easily formed on the support portion SP0. be able to.

既出の図11は、支持部SP0のZ方向における位置に応じて支持部SP0のドットDTの密度を変えた例を模式的に示している。支持部SP0は、第一部位SP1、及び、該第一部位SP1に積層されるZ方向において該第一部位SP1よりもオーバーハング部OB2(立体物Obj)に近い第二部位SP2を有している。Z方向における第一部位SP1と第二部位SP2との境界は、特に限定されないが、支持部SP0のZ方向における中間位置など支持部SP0の高さに対する下から所定割合(例えば0.3〜0.7)の位置、オーバーハング部OB2からZ方向へ所定ボクセル数離隔した位置、等に設定することができる。オーバーハング部OB2から比較的遠い第一部位SP1では、ドットDTを比較的高密度(例えばドット形成率50%)にして支柱K0を比較的太くしている。オーバーハング部OB2に比較的近い第二部位SP2では、ドットDTを比較的低密度(例えばドット形成率25%)にして支柱K0を比較的細くしている。これにより、オーバーハング部OB2を確実に支持しながら支持構造ST0を除去し易くすることができる。   FIG. 11 described above schematically shows an example in which the density of the dots DT of the support part SP0 is changed according to the position of the support part SP0 in the Z direction. The support part SP0 has a first part SP1 and a second part SP2 closer to the overhang part OB2 (three-dimensional object Obj) than the first part SP1 in the Z direction stacked on the first part SP1. Yes. The boundary between the first part SP1 and the second part SP2 in the Z direction is not particularly limited, but a predetermined ratio (for example, 0.3 to 0) from the bottom relative to the height of the support part SP0 such as an intermediate position in the Z direction of the support part SP0. 7), a position separated from the overhang portion OB2 by a predetermined number of voxels in the Z direction, and the like. In the first part SP1 that is relatively far from the overhang portion OB2, the dots DT are made relatively dense (for example, the dot formation rate is 50%), and the column K0 is made relatively thick. In the second portion SP2 that is relatively close to the overhang portion OB2, the dots DT are relatively low in density (for example, the dot formation rate is 25%), and the column K0 is relatively thin. Thereby, it is possible to easily remove the support structure ST0 while reliably supporting the overhang portion OB2.

図20は、図6のS104でハーフトーン処理部95が行う支持部造形層元データ生成処理の別の具体例を示している。
処理が開始されると、ハーフトーン処理部95は、ハーフトーン処理対象の造形層LY[q]を設定する(S322)。次に、ハーフトーン処理部95は、支持部SP0の造形層LY[q]に含まれる全ボクセル位置の中から処理対象のボクセル位置(x,y)を設定する(S324)。ボクセル位置の設定後、ハーフトーン処理部95は、設定されたボクセル位置(x,y)からオーバーハング部OB2までのZ方向におけるボクセル数N1を取得する(S326)。
FIG. 20 shows another specific example of the support forming layer original data generation process performed by the halftone processing unit 95 in S104 of FIG.
When the process is started, the halftone processing unit 95 sets the modeling layer LY [q] to be subjected to the halftone process (S322). Next, the halftone processing unit 95 sets a processing target voxel position (x, y) from all the voxel positions included in the modeling layer LY [q] of the support unit SP0 (S324). After setting the voxel position, the halftone processing unit 95 obtains the number of voxels N1 in the Z direction from the set voxel position (x, y) to the overhang portion OB2 (S326).

オーバーハング部OB2のボクセル数N1の取得後、ハーフトーン処理部95は、オーバーハング部OB2を支持するために必要な強度を指定する強度指標値STをボクセル数N1に基づいて設定する(S328)。例えば、図20に示すように、整数値N01,N02,N03が1<N01<N02<N03を満たすとして、1≦N1<N01である場合にST=1(比較的低強度)、N01≦N1<N02である場合にST=2(中程度の強度)、N02≦N1<N03である場合にST=3(比較的高強度)、等とすることができる。   After obtaining the number of voxels N1 of the overhang portion OB2, the halftone processing unit 95 sets an intensity index value ST that specifies the strength required to support the overhang portion OB2 based on the number of voxels N1 (S328). . For example, as shown in FIG. 20, when integer values N01, N02, and N03 satisfy 1 <N01 <N02 <N03, ST = 1 (relatively low intensity) and N01 ≦ N1 when 1 ≦ N1 <N01 When <N02, ST = 2 (medium strength), when N02 ≦ N1 <N03, ST = 3 (relatively high strength), and the like.

強度指標値STの設定後、ハーフトーン処理部95は、ボクセル位置を全て設定した否かを判断する(S330)。設定していないボクセル位置が残っている場合、ハーフトーン処理部95は、S324〜S330の処理を繰り返す。ボクセル位置が全て設定された場合、ハーフトーン処理部95は、造形層LY[q]を全て設定した否かを判断する(S332)。q<Qである場合、ハーフトーン処理部95は、S322〜S332の処理を繰り返す。q=Qである場合、ハーフトーン処理部95は、強度指標値STとモデルデータDatに基づいて支持部造形層元データOD[1],OD[2],…を生成し(S334)、支持部造形層元データ生成処理を終了させる。例えば、図20に示すように、強度指標値STが「1」(比較的低強度)である部分の入力値V2(支持部造形層元データOD)をドット形成率12.5%相当の値(例えば階調値32)、強度指標値STが「2」(中程度の強度)である部分の入力値V2(支持部造形層元データOD)を25%相当の値(例えば階調値64)、強度指標値STが「3」(比較的高強度)である部分の入力値V2(支持部造形層元データOD)を50%相当の値(例えば階調値128)、等としてもよい。
その後は、図6のS106〜S114の処理が行われ、立体物Obj、及び、入力値V2に応じたドット形成率の支持部SP0が造形される。
After setting the intensity index value ST, the halftone processing unit 95 determines whether all voxel positions have been set (S330). If there are remaining unset voxel positions, the halftone processing unit 95 repeats the processes of S324 to S330. When all the voxel positions are set, the halftone processing unit 95 determines whether all the modeling layers LY [q] are set (S332). When q <Q, the halftone processing unit 95 repeats the processes of S322 to S332. When q = Q, the halftone processing unit 95 generates support unit modeling layer source data OD [1], OD [2],... based on the intensity index value ST and the model data Dat (S334), and supports The part modeling layer source data generation process is terminated. For example, as shown in FIG. 20, the input value V2 (support portion modeling layer original data OD) of the portion where the strength index value ST is “1” (relatively low strength) is a value corresponding to a dot formation rate of 12.5%. (For example, gradation value 32), the input value V2 (supporting part forming layer original data OD) of the portion where the intensity index value ST is “2” (medium intensity) is a value equivalent to 25% (for example, gradation value 64). ), The input value V2 (supporting part forming layer original data OD) of the portion where the strength index value ST is “3” (relatively high strength) may be set to a value equivalent to 50% (for example, gradation value 128), and the like. .
Thereafter, the processing of S106 to S114 in FIG. 6 is performed, and the support SP0 having the dot formation rate corresponding to the three-dimensional object Obj and the input value V2 is formed.

以上の処理により、第二部位SP2のドット密度が第一部位SP1のドット密度よりも低くなる支持構造ST0が形成されるように入力値V2が設定され、この設定に従ってドットDTが支持部SP0のボクセル集合に配置される。支持部SP0において第一部位SP1よりも立体物Objに近い第二部位SP2のドットDTの密度が第一部位SP1のドットDTの密度よりも低くなるので、本具体例は、立体物から支持部を除去し易くすることが可能となる。   With the above processing, the input value V2 is set so that the support structure ST0 in which the dot density of the second part SP2 is lower than the dot density of the first part SP1 is formed, and the dot DT of the support part SP0 is set according to this setting. Arranged in a voxel set. Since the density of the dots DT of the second part SP2 closer to the three-dimensional object Obj than the first part SP1 is lower than the density of the dots DT of the first part SP1 in the support part SP0, this specific example is changed from the three-dimensional object to the support part. Can be easily removed.

(9)立体物造形装置の第七処理例:
ところで、ハーフトーン処理は、ディザマスクを用いるディザ法に限定されず、誤差拡散法等でもよい。従って、図6で示した造形処理において、S106の支持部ハーフトーン処理を組織的ディザ法の代わりに誤差拡散法で行うことができる。
図21は、図6のS106で実行可能な支持部ハーフトーン処理の例を模式的に示している。この例では、支持部SP0に支持構造ST0を誤差拡散法のハーフトーン処理により形成する様子を示している。この誤差拡散法には、画像処理に用いられる公知の種々の誤差拡散法を適用することができる。
(9) Seventh processing example of the three-dimensional object forming apparatus:
By the way, the halftone process is not limited to the dither method using a dither mask, but may be an error diffusion method or the like. Therefore, in the modeling process shown in FIG. 6, the support portion halftone process of S106 can be performed by the error diffusion method instead of the systematic dither method.
FIG. 21 schematically shows an example of the support portion halftone process that can be executed in S106 of FIG. In this example, a state where the support structure ST0 is formed on the support part SP0 by the halftone process of the error diffusion method is shown. Various known error diffusion methods used for image processing can be applied to this error diffusion method.

まず、誤差拡散法の例を説明する。図21の左上には、q層目の支持部造形層元データOD[q]を模式的に示し、設定ボクセルPX0の設定順も模式的に示している。図21の右上には、q層目の造形層LY[q]において設定ボクセルPX0、及び、該設定ボクセルPX0に隣接するボクセルPX1〜PX8を模式的に示している。ここで、設定ボクセルPX0の上段は支持部造形層元データOD[q]の入力値V2(図21では155)を示し、設定ボクセルPX0の下段は他のボクセルから拡散されてきた誤差(図21では200)を示している。隣接ボクセルPX5〜PX8は既に設定されたボクセルであり、本例において、ドット有りを表す階調値255が格納された隣接ボクセルPX5,PX7はドット有りのボクセルであり、ドット無しを表す階調値0が格納された隣接ボクセルPX6,PX8はドット無しのボクセルである。隣接ボクセルPX1〜PX4は、未だ設定されていないボクセルであり、設定ボクセルPX0からの誤差ERを拡散可能なボクセルである。各隣接ボクセルPX1〜PX4の上段は支持部造形層元データOD[q]の入力値V2を示し、各隣接ボクセルPX1〜PX4の下段は未だ拡散されていない誤差0を示している。   First, an example of the error diffusion method will be described. In the upper left of FIG. 21, the support layer modeling layer original data OD [q] of the qth layer is schematically shown, and the setting order of the setting voxel PX0 is also schematically shown. In the upper right of FIG. 21, the set voxel PX0 and the voxels PX1 to PX8 adjacent to the set voxel PX0 in the q-th modeling layer LY [q] are schematically illustrated. Here, the upper stage of the set voxel PX0 indicates the input value V2 (155 in FIG. 21) of the support part modeling layer original data OD [q], and the lower stage of the set voxel PX0 indicates an error diffused from other voxels (FIG. 21). Then, 200) is shown. The adjacent voxels PX5 to PX8 are already set voxels, and in this example, the adjacent voxels PX5 and PX7 in which the gradation value 255 indicating the presence of dots is stored are voxels having the dots and the gradation values indicating the absence of dots. Adjacent voxels PX6 and PX8 in which 0 is stored are voxels without dots. The adjacent voxels PX1 to PX4 are voxels that have not been set yet, and are voxels capable of diffusing the error ER from the set voxel PX0. The upper stage of each adjacent voxel PX1 to PX4 shows the input value V2 of the support part forming layer original data OD [q], and the lower stage of each adjacent voxel PX1 to PX4 shows an error 0 that has not yet been diffused.

誤差が拡散されてきた設定ボクセルPX0の階調値は、155+200=355であるので、ドット有りに相当する255を差し引いても誤差ER=100が残る。そこで、図21の右下に示すように、設定ボクセルPX0にはドット有りに相当する255を残し、誤差ER=100を未変換ボクセルPX1〜PX4に拡散させることにする。ここで、設定ボクセルPX0の元の入力値をV2とし、設定ボクセルPX0に拡散されてきた誤差をER0とし、ドットDTを形成する場合のボクセル値をVd(例えば階調値255)とし、設定ボクセルPX0にドットDTを形成するか否かを分ける閾値をVtとする。例えば、V2+ER0≧Vtである場合、設定ボクセルPX0の値がVdに変換され、設定ボクセルPX0から拡散する誤差がER=V2+ER0−Vdとなる。V2+ER0<Vtである場合、設定ボクセルPX0の値が0に変換され、設定ボクセルPX0から拡散する誤差がER=V2+ER0となる。   Since the gradation value of the set voxel PX0 in which the error has been diffused is 155 + 200 = 355, the error ER = 100 remains even if 255 corresponding to the presence of a dot is subtracted. Therefore, as shown in the lower right of FIG. 21, 255 corresponding to the presence of a dot is left in the set voxel PX0, and the error ER = 100 is diffused to the unconverted voxels PX1 to PX4. Here, the original input value of the setting voxel PX0 is V2, the error diffused in the setting voxel PX0 is ER0, the voxel value when forming the dot DT is Vd (for example, the gradation value 255), and the setting voxel A threshold for dividing whether or not to form a dot DT on PX0 is Vt. For example, when V2 + ER0 ≧ Vt, the value of the set voxel PX0 is converted to Vd, and the error diffused from the set voxel PX0 is ER = V2 + ER0−Vd. When V2 + ER0 <Vt, the value of the set voxel PX0 is converted to 0, and the error diffused from the set voxel PX0 is ER = V2 + ER0.

ここで、誤差ERを分配する割合を図21に示す配分率RD1にすると、設定ボクセルPX0から拡散する誤差ER=100の内、60%が隣接ボクセルPX1に拡散され、10%が隣接ボクセルPX2に拡散され、20%が隣接ボクセルPX3に拡散され、10%が隣接ボクセルPX4に拡散される。
尚、誤差を拡散するボクセルは、隣接ボクセルPX1〜PX4に限定されず、設定ボクセルPX0から隣接ボクセルを一つ飛ばした未変換ボクセル等、設定ボクセルから離隔したボクセルが含まれてもよい。
Here, if the distribution ratio of the error ER is the distribution ratio RD1 shown in FIG. 21, of the error ER = 100 diffused from the set voxel PX0, 60% is diffused to the adjacent voxel PX1, and 10% is distributed to the adjacent voxel PX2. 20% is diffused to adjacent voxel PX3 and 10% is diffused to adjacent voxel PX4.
The voxels for diffusing the error are not limited to the adjacent voxels PX1 to PX4, and may include voxels separated from the set voxel, such as an unconverted voxel in which one adjacent voxel is skipped from the set voxel PX0.

図22は、誤差ERの配分率の例を模式的に示している。むろん、図22に示す配分率RD11〜RD15はあくまでも一例に過ぎず、様々な配分率に変えることが可能である。高強度方向0°の配分率RD11は、隣接ボクセルPX1への配分が100%であり、設定ボクセルPX0から0°方向へ全誤差を拡散させる。この配分率RD11に従って誤差ERを拡散すると、0°方向(X方向)へドットDTが繋がり易くなり、0°方向における支持構造ST0の強度が高くなる。高強度方向45°の配分率RD12は、隣接ボクセルPX4への配分が100%であり、設定ボクセルPX0から45°方向へ全誤差を拡散させる。この配分率RD12に従って誤差ERを拡散すると、45°方向へドットDTが繋がり易くなり、45°方向における支持構造ST0の強度が高くなる。高強度方向90°の配分率RD13は、隣接ボクセルPX3への配分が100%であり、設定ボクセルPX0から90°方向へ全誤差を拡散させる。この配分率RD13に従って誤差ERを拡散すると、90°方向(Y方向)へドットDTが繋がり易くなり、90°方向における支持構造ST0の強度が高くなる。高強度方向135°の配分率RD14は、隣接ボクセルPX2への配分が100%であり、設定ボクセルPX0から135°方向へ全誤差を拡散させる。この配分率RD14に従って誤差ERを拡散すると、135°方向へドットDTが繋がり易くなり、135°方向における支持構造ST0の強度が高くなる。
尚、本技術に適用可能な配分率は、配分率RD15のように指向性を有していなくてもよい。配分率RD11〜RD15は、例えば、記憶部94に記憶される。
FIG. 22 schematically illustrates an example of an error ER distribution rate. Of course, the distribution rates RD11 to RD15 shown in FIG. 22 are merely examples, and can be changed to various distribution rates. The distribution rate RD11 in the high intensity direction 0 ° is 100% in the distribution to the adjacent voxel PX1, and diffuses all errors from the set voxel PX0 in the 0 ° direction. When the error ER is diffused according to the distribution ratio RD11, the dots DT are easily connected in the 0 ° direction (X direction), and the strength of the support structure ST0 in the 0 ° direction is increased. The distribution rate RD12 in the high intensity direction 45 ° is 100% distributed to the adjacent voxel PX4, and diffuses all errors from the set voxel PX0 in the 45 ° direction. When the error ER is diffused according to the distribution ratio RD12, the dots DT are easily connected in the 45 ° direction, and the strength of the support structure ST0 in the 45 ° direction is increased. The distribution rate RD13 in the high intensity direction 90 ° is 100% distributed to the adjacent voxel PX3, and diffuses all errors from the set voxel PX0 in the 90 ° direction. When the error ER is diffused according to the distribution ratio RD13, the dots DT are easily connected in the 90 ° direction (Y direction), and the strength of the support structure ST0 in the 90 ° direction is increased. The distribution rate RD14 in the high-intensity direction 135 ° is 100% distributed to the adjacent voxel PX2, and diffuses all errors from the set voxel PX0 in the 135 ° direction. When the error ER is diffused according to the distribution ratio RD14, the dots DT are easily connected in the 135 ° direction, and the strength of the support structure ST0 in the 135 ° direction is increased.
Note that the distribution rate applicable to the present technology may not have directivity like the distribution rate RD15. The distribution rates RD11 to RD15 are stored in the storage unit 94, for example.

図23は、図6のS106でハーフトーン処理部95が行う支持部ハーフトーン処理の誤差拡散法の具体例を示している。
処理が開始されると、ハーフトーン処理部95は、ハーフトーン処理対象の造形層LY[q]を設定する(S402)。次に、ハーフトーン処理部95は、造形層LY[q]の各ボクセルVxに拡散されてくる誤差ER0(x,y)を格納するための領域をホスト装置9のRAMに確保する(S404)。そのうえで、ハーフトーン処理部95は、支持部SP0の造形層LY[q]に含まれる全ボクセル位置の中から処理対象のボクセル位置(x,y)を設定する(S406)。
FIG. 23 shows a specific example of the error diffusion method of the support halftone processing performed by the halftone processing unit 95 in S106 of FIG.
When the process is started, the halftone processing unit 95 sets the modeling layer LY [q] to be subjected to the halftone process (S402). Next, the halftone processing unit 95 secures an area for storing the error ER0 (x, y) diffused in each voxel Vx of the modeling layer LY [q] in the RAM of the host device 9 (S404). . In addition, the halftone processing unit 95 sets a voxel position (x, y) to be processed from all the voxel positions included in the modeling layer LY [q] of the support part SP0 (S406).

ボクセル位置の設定後、ハーフトーン処理部95は、設定ボクセル位置(x,y)の入力値V2(x,y)と拡散誤差ER0(x,y)との和と、所定の閾値Vtと、の大小関係に応じて処理を分岐させる(S408)。例えば、V2(x,y)+ER0(x,y)≧Vtである場合、ハーフトーン処理部95は、支持部造形層データSD[q]の設定ボクセル位置(x,y)にドット有りを表すデータVdを格納し、誤差ER=V2(x,y)+ER0(x,y)−Vdを算出する(S410)。V2(x,y)+ER0(x,y)<Vtである場合、ハーフトーン処理部95は、支持部造形層データSD[q]の設定ボクセル位置(x,y)にドット無しを表すデータ0を格納し、誤差ER=V2(x,y)+ER0(x,y)を算出する(S412)。   After the setting of the voxel position, the halftone processing unit 95 includes the sum of the input value V2 (x, y) and the diffusion error ER0 (x, y) of the set voxel position (x, y), a predetermined threshold value Vt, The process is branched according to the magnitude relationship (S408). For example, when V2 (x, y) + ER0 (x, y) ≧ Vt, the halftone processing unit 95 represents that there is a dot at the set voxel position (x, y) of the support unit modeling layer data SD [q]. Data Vd is stored, and error ER = V2 (x, y) + ER0 (x, y) −Vd is calculated (S410). When V2 (x, y) + ER0 (x, y) <Vt, the halftone processing unit 95 is data 0 indicating no dot at the set voxel position (x, y) of the support forming layer data SD [q]. And calculate error ER = V2 (x, y) + ER0 (x, y) (S412).

その後、ハーフトーン処理部95は、誤差ERの配分率(例えば配分率RD11〜RD15のいずれか)に従って、誤差ERを未変換ボクセル(例えば隣接ボクセルPX1〜PX4)に拡散させる(S414)。誤差ERの拡散後、ハーフトーン処理部95は、ボクセル位置を全て設定した否かを判断する(S416)。設定していないボクセル位置が残っている場合、ハーフトーン処理部95は、S404〜S416の処理を繰り返す。ボクセル位置が全て設定された場合、ハーフトーン処理部95は、造形層LY[q]を全て設定した否かを判断する(S418)。q<Qである場合、ハーフトーン処理部95は、S402〜S418の処理を繰り返す。q=Qである場合、ハーフトーン処理部95は、支持部ハーフトーン処理を終了させる。その後、図6のS108〜S114の処理が行われ、造形層LY[q]が順に積層された立体物Obj及び支持部SP0が造形台45に載置された状態となる。   After that, the halftone processing unit 95 diffuses the error ER to unconverted voxels (for example, adjacent voxels PX1 to PX4) according to the distribution ratio of the error ER (for example, any one of the distribution ratios RD11 to RD15) (S414). After the error ER is diffused, the halftone processing unit 95 determines whether all the voxel positions are set (S416). When the unset voxel position remains, the halftone processing unit 95 repeats the processes of S404 to S416. When all the voxel positions are set, the halftone processing unit 95 determines whether all the modeling layers LY [q] are set (S418). When q <Q, the halftone processing unit 95 repeats the processes of S402 to S418. When q = Q, the halftone processing unit 95 ends the support unit halftone process. Then, the process of S108-S114 of FIG. 6 is performed, and it will be in the state by which the solid object Obj and support part SP0 in which modeling layer LY [q] were laminated | stacked in order are mounted on the modeling stand 45. FIG.

以上の処理により、支持部SP0において、該支持部SP0を表現するボクセル集合に含まれるボクセルVxにおけるドット形成率を表す入力値V2に対して誤差ERを未変換のボクセルに拡散させるハーフトーン処理が行われる。これにより、立体物Objを支持する支持構造ST0が形成されるようにドットDTが支持部SP0のボクセル集合に配置される。
例えば、各支持部造形層元データOD[q]の入力値V2が同じ値である場合、得られる各支持部造形層データSD[q]が同じになるため、ドットDTが形成されるボクセル位置にはZ方向へ連続してドットDTが形成され、ドットが形成されないボクセル位置にはZ方向へ連続してドットが形成されない。その結果、図10で示したように、Z方向へ延びた一以上の支柱K0が支持構造ST0として支持部SP0に形成される。
Through the above processing, the halftone process in which the error ER is diffused to the unconverted voxel with respect to the input value V2 representing the dot formation rate in the voxel Vx included in the voxel set representing the support SP0 by the support SP0. Done. Accordingly, the dots DT are arranged in the voxel set of the support part SP0 so that the support structure ST0 that supports the three-dimensional object Obj is formed.
For example, when the input value V2 of each support part modeling layer original data OD [q] is the same value, the obtained support part modeling layer data SD [q] is the same, so the voxel position where the dot DT is formed The dots DT are continuously formed in the Z direction, and the dots are not continuously formed in the Z direction at the voxel positions where the dots are not formed. As a result, as shown in FIG. 10, one or more columns K0 extending in the Z direction are formed on the support portion SP0 as the support structure ST0.

以上のことから、例えば、ドット形成率を高くするように入力値V2を変えると、支持構造ST0のドットDTの密度が高くなる。ドット形成率を低くするように入力値V2を変えると、支持構造ST0のドットDTの密度が低くなる。従って、本具体例は、立体物の支持部の粗密を容易に制御可能な技術を提供することができる。   From the above, for example, when the input value V2 is changed so as to increase the dot formation rate, the density of the dots DT of the support structure ST0 increases. When the input value V2 is changed so as to reduce the dot formation rate, the density of the dots DT of the support structure ST0 decreases. Therefore, the present specific example can provide a technique capable of easily controlling the density of the support portion of the three-dimensional object.

尚、上述した配分率RD11〜RD14を設定方向DS1に応じて選択してもよい。この処理は、図13で示した処理に類似する処理とすることができる。まず、S104の支持部造形層元データODの生成後、ハーフトーン処理部95は、支持部SP0の強度確保を優先する設定方向DS1を表示操作部91から受け付ける(図13のS122に相当)。設定方向DS1の受け付け後、ハーフトーン処理部95は、配分率RD11〜RD14の中から設定方向DS1に合った配分率を選択する(図13のS124に相当)。その後、ハーフトーン処理部95は、選択された配分率を使用して図23の支持部ハーフトーン処理を行う。   Note that the above-described distribution rates RD11 to RD14 may be selected according to the setting direction DS1. This process can be similar to the process shown in FIG. First, after generating the support part modeling layer original data OD in S104, the halftone processing part 95 receives the setting direction DS1 giving priority to securing the strength of the support part SP0 from the display operation part 91 (corresponding to S122 in FIG. 13). After receiving the setting direction DS1, the halftone processing unit 95 selects a distribution rate that matches the setting direction DS1 from the distribution rates RD11 to RD14 (corresponding to S124 in FIG. 13). Thereafter, the halftone processing unit 95 performs the support unit halftone process of FIG. 23 using the selected distribution ratio.

以上の処理により、支持部SP0における造形層LYにおいて、入力値V2に対して、設定方向DS1(第一方向W1)と直交する方向(第二方向W2)と比べて設定方向DS1へドットDTが繋がり易いハーフトーン処理が行われる。これにより、断面において設定方向DS1の長さが直交方向(W2)の長さよりも長い支柱の数NW1を直交方向(W2)の長さが設定方向DS1の長さよりも長い支柱の数NW2よりも多くすることができるので、設定方向DS1における支持構造ST0の強度が直交方向(W2)における支持構造ST0の強度よりも高くなる。このように、本具体例は、強度確保を優先する向きに合わせて支持構造の形成を制御することができ、立体物の支持構造の強度を効率よく確保可能な技術を提供することができる。
むろん、支持部SP0の強度確保を優先する方向毎に用意する配分率は、2又は3種類でもよいし、5種類以上でもよい。
また、上述した第四処理例、第五処理例、及び、第六処理例のハーフトーン処理を組織的ディザ法の代わりに誤差拡散法で行うことも可能である。
Through the above processing, in the modeling layer LY in the support part SP0, the dot DT is set in the setting direction DS1 compared to the input value V2 in the direction (second direction W2) orthogonal to the setting direction DS1 (first direction W1). Halftone processing that is easy to connect is performed. As a result, the number NW1 of struts whose length in the setting direction DS1 is longer than the length in the orthogonal direction (W2) in the cross section is smaller than the number NW2 of columns whose length in the orthogonal direction (W2) is longer than the length in the setting direction DS1. Since it can be increased, the strength of the support structure ST0 in the setting direction DS1 is higher than the strength of the support structure ST0 in the orthogonal direction (W2). As described above, this specific example can control the formation of the support structure in accordance with a direction in which priority is given to securing the strength, and can provide a technique capable of efficiently securing the strength of the three-dimensional support structure.
Of course, the distribution ratio prepared for each direction in which priority is given to securing the strength of the support part SP0 may be two or three, or may be five or more.
Further, the halftone processing of the fourth processing example, the fifth processing example, and the sixth processing example described above can be performed by an error diffusion method instead of the systematic dither method.

(10)その他変形例:
本発明は、種々の変形例が考えられる。
例えば、Cインク、Mインク、Yインク、Wインク、及び、CLインク以外の液体を使用する立体物造形装置にも、本技術を適用可能である。例えば、K(ブラック)インク等も使用可能である。むろん、Cインク、Mインク、Yインク、Wインク、及び、CLインクの一部を使用しない立体物造形装置にも、本技術を適用可能である。
ヘッドユニットから吐出される液体は、熱可塑性樹脂等といった熱可塑性の液体でもよい。この場合、ヘッドユニットは、液体を加熱して溶融状態で吐出してもよい。また、硬化ユニットは、立体物造形装置においてヘッドユニットからの液体によるドットが冷却されて固化する部位でもよい。本技術において、「硬化」は「固化」を含む。また、造形用インクと支持用インクとで異なった種類の硬化・固化プロセスを有する液体を用いても良い(例えば、造形用インクに紫外線硬化型樹脂を用いて支持用インクに熱可塑性樹脂を用いる等。)。
(10) Other variations:
Various modifications can be considered for the present invention.
For example, the present technology can also be applied to a three-dimensional object formation apparatus that uses liquids other than C ink, M ink, Y ink, W ink, and CL ink. For example, K (black) ink or the like can be used. Of course, the present technology can also be applied to a three-dimensional object forming apparatus that does not use a part of C ink, M ink, Y ink, W ink, and CL ink.
The liquid discharged from the head unit may be a thermoplastic liquid such as a thermoplastic resin. In this case, the head unit may heat the liquid and discharge it in a molten state. Further, the curing unit may be a portion where the dots from the liquid from the head unit are cooled and solidified in the three-dimensional object forming apparatus. In the present technology, “curing” includes “solidification”. Further, liquids having different types of curing / solidification processes may be used for the modeling ink and the supporting ink (for example, an ultraviolet curable resin is used for the modeling ink and a thermoplastic resin is used for the supporting ink. etc.).

造形層の厚さは、均一でなくてもよい。
立体物を支持する支柱は、Z方向(造形層の厳密な積層方向)からずれた方向へ延びていてもよい。
硬化ユニットは、キャリッジに搭載されてもよい。
造形処理装置は、層状に敷き詰められた粉体を硬化性の液体により固めることで造形層を形成し、形成された造形層を積層することで立体物を造形してもよい。
また、立体物造形装置は、液体を吐出してドットを形成するインクジェット方式の装置に限定されず、紫外線硬化型液体樹脂を満たした槽に紫外線レーザーを照射して硬化ドットを形成する光造形方式の装置、粉末材料に高出力のレーザー光を当てて焼結ドットを形成する粉末焼結積層方式の装置、等でもよい。
The thickness of the modeling layer may not be uniform.
The support column that supports the three-dimensional object may extend in a direction shifted from the Z direction (the strict lamination direction of the modeling layer).
The curing unit may be mounted on the carriage.
The modeling processing apparatus may form a three-dimensional object by forming a modeling layer by solidifying the powder spread in layers with a curable liquid and laminating the formed modeling layers.
In addition, the three-dimensional object modeling apparatus is not limited to an inkjet type apparatus that forms dots by discharging liquid, but an optical modeling system that forms cured dots by irradiating a tank filled with an ultraviolet curable liquid resin with an ultraviolet laser. Or a powder-sintering lamination-type apparatus that forms a sintered dot by applying a high-power laser beam to a powder material.

ハーフトーン処理部を含む造形データ生成部は、ホスト装置に無く、造形処理装置に有ってもよい。モデルデータを生成するモデルデータ生成部も、ホスト装置に無く、造形処理装置に有ってもよい。表示操作部も、ホスト装置に無く、造形処理装置に有ってもよい。   The modeling data generation unit including the halftone processing unit may not be in the host device but may be in the modeling processing device. A model data generation unit that generates model data may also be provided in the modeling processing apparatus without the host apparatus. The display operation unit may not be provided in the host device but may be provided in the modeling processing device.

上述した処理は、順番を入れ替える等、適宜、変更可能である。例えば、図6の造形処理において、立体物造形層データBDを生成するS102の処理の前にS104の支持部造形層元データODを生成する処理を行うことが可能である。
また、上述した判断処理において、「以上」(≧)を「より大きい」(>)に変えること、「より大きい」(>)を「以上」(≧)に変えること、「未満」(<)を「以下」(≦)に変えること、及び、「以下」(≦)を「未満」(<)に変えることは、実施可能であり、本技術に含まれる。
The above-described processing can be changed as appropriate, for example, by changing the order. For example, in the modeling process of FIG. 6, it is possible to perform the process of generating the support part modeling layer original data OD of S104 before the process of S102 that generates the three-dimensional object modeling layer data BD.
In the above-described determination process, “more than” (≧) is changed to “greater than” (>), “greater than” (>) is changed to “more than” (≧), and “less than” (<). Is changed to “below” (≦), and “below” (≦) is changed to “less than” (<), and is included in the present technology.

(11)結び:
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、立体物の支持部の粗密を容易に制御可能な技術等を提供することができる。むろん、従属請求項に係る構成要件を有しておらず独立請求項に係る構成要件のみからなる技術等でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術及び上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。
(11) Conclusion:
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a technique or the like that can easily control the density of the support portion of the three-dimensional object according to various aspects. Needless to say, the above-described basic actions and effects can be obtained even with a technique that does not have the constituent requirements according to the dependent claims but includes only the constituent requirements according to the independent claims.
In addition, the configurations disclosed in the above-described examples are mutually replaced or the combination is changed, the known technology and the configurations disclosed in the above-described examples are mutually replaced or the combinations are changed. The configuration described above can also be implemented. The present invention includes these configurations and the like.

1…造形処理装置、3…ヘッドユニット(ドット形成部の例)、6…処理制御部、7…位置変化機構、9…ホスト装置、30…記録ヘッド、31…駆動信号生成部、32…ノズル列、33…ノズル面、45…造形台、48…インクカートリッジ(液体カートリッジの例)、60…記憶部、61…硬化ユニット、91…表示操作部、92…モデルデータ生成部、93…造形データ生成部、94…記憶部、95…ハーフトーン処理部、100…立体物造形装置、BD…立体物造形層データ、DS1…設定方向、DT…ドット、DT1…第一ドット、DT2…第二ドット、DZ,DZ1,DZ2…ディザマトリクス(ディザマスクの例)、Dat…モデルデータ、ER…誤差、FD…造形層データ、K0,K1〜K8,K11,K12…支柱、LQ…液体、LQ1…造形用インク(造形用液体の例)、LQ2…支持用インク(支持用液体の例)、LY…造形層、NW1,NW2…支柱の数、NZ…ノズル、Obj…立体物、OB1…本体部、OB2…オーバーハング部、OD…支持部造形層元データ、PR0,PR1,PR2…制御プログラム、PX0…設定ボクセル、PX1〜PX8…ボクセル、RD1,RD11〜RD15…配分率、SD…支持部造形層データ、SP0,SP01,SP02…支持部、SP1…第一部位、SP2…第二部位、ST0…支持構造、U1…制御部、V2…入力値、Vx…ボクセル、W1…第一方向、W2…第二方向。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Modeling processing apparatus, 3 ... Head unit (example of dot formation part), 6 ... Processing control part, 7 ... Position change mechanism, 9 ... Host apparatus, 30 ... Recording head, 31 ... Drive signal generation part, 32 ... Nozzle , 33 ... nozzle surface, 45 ... modeling table, 48 ... ink cartridge (example of liquid cartridge), 60 ... storage unit, 61 ... curing unit, 91 ... display operation unit, 92 ... model data generation unit, 93 ... modeling data Generation unit, 94: storage unit, 95: halftone processing unit, 100: three-dimensional object forming device, BD ... three-dimensional object forming layer data, DS1 ... setting direction, DT ... dot, DT1 ... first dot, DT2 ... second dot , DZ, DZ1, DZ2 ... dither matrix (example of dither mask), Dat ... model data, ER ... error, FD ... modeling layer data, K0, K1-K8, K11, K12 ... strut, LQ Liquid, LQ1 ... modeling ink (example of modeling liquid), LQ2 ... supporting ink (example of supporting liquid), LY ... modeling layer, NW1, NW2 ... number of struts, NZ ... nozzle, Obj ... three-dimensional object, OB1 ... body part, OB2 ... overhang part, OD ... support part modeling layer original data, PR0, PR1, PR2 ... control program, PX0 ... setting voxel, PX1 to PX8 ... voxel, RD1, RD11 to RD15 ... distribution rate, SD ... support part modeling layer data, SP0, SP01, SP02 ... support part, SP1 ... first part, SP2 ... second part, ST0 ... support structure, U1 ... control part, V2 ... input value, Vx ... voxel, W1 ... first One direction, W2 ... second direction.

Claims (11)

造形対象の立体物、及び、該立体物を支持する支持部を構成するドットを形成するためのドット形成部と、
形成されるドットによる前記立体物及び前記支持部の造形を制御する制御部と、
を備える立体物造形装置であって、
前記制御部は、前記支持部において、該支持部を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおけるドットの形成率を表す入力値とディザマスクとに基づいて、前記立体物を支持する支持構造が形成されるようにドットを前記ボクセル集合に配置する、立体物造形装置。
A three-dimensional object to be modeled, and a dot forming part for forming dots constituting a support part for supporting the three-dimensional object;
A control unit that controls the modeling of the three-dimensional object and the support unit by the formed dots;
A three-dimensional object shaping apparatus comprising:
In the support unit, a support structure that supports the three-dimensional object is formed in the support unit based on an input value representing a dot formation rate in a voxel included in the voxel set representing the support unit and a dither mask. A three-dimensional object shaping apparatus that arranges dots in the voxel assembly as described above.
造形対象の立体物、及び、該立体物を支持する支持部を構成するドットを形成するためのドット形成部と、
形成されるドットによる前記立体物及び前記支持部の造形を制御する制御部と、
を備える立体物造形装置であって、
前記制御部は、前記支持部において、該支持部を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおけるドットの形成率を表す入力値に対して誤差を未変換のボクセルに拡散させるハーフトーン処理を行うことにより、前記立体物を支持する支持構造が形成されるようにドットを前記ボクセル集合に配置する、立体物造形装置。
A three-dimensional object to be modeled, and a dot forming part for forming dots constituting a support part for supporting the three-dimensional object;
A control unit that controls the modeling of the three-dimensional object and the support unit by the formed dots;
A three-dimensional object shaping apparatus comprising:
The control unit performs, in the support unit, halftone processing for diffusing an error into unconverted voxels with respect to an input value indicating a dot formation rate in a voxel included in the voxel set representing the support unit. A three-dimensional object forming apparatus that arranges dots in the voxel assembly such that a support structure for supporting the three-dimensional object is formed.
前記支持構造が前記立体物を支持する一以上の支柱であり、
断面において第一方向の長さが該第一方向に交差する第二方向の長さよりも長い支柱の数は、断面において前記第二方向の長さが前記第一方向の長さよりも長い支柱の数よりも多い、請求項1又は請求項2に記載の立体物造形装置。
The support structure is one or more columns supporting the three-dimensional object;
The number of pillars whose length in the first direction is longer than the length in the second direction intersecting the first direction in the cross section is the number of pillars whose length in the second direction is longer than the length in the first direction in the cross section. The three-dimensional object shaping apparatus according to claim 1 or 2, wherein the three-dimensional object shaping apparatus is larger than the number.
前記制御部は、
形成されるドットによる造形層を積層させることにより前記立体物及び前記支持部を造形させ、
前記支持部における前記造形層において、前記入力値に対して第一方向と交差する第二方向と比べて前記第一方向へドットが繋がり易いハーフトーン処理を行うことにより、前記支持構造が形成されるようにドットを前記ボクセル集合に配置する、請求項1又は請求項2に記載の立体物造形装置。
The controller is
Forming the three-dimensional object and the support part by laminating a modeling layer with dots to be formed,
In the modeling layer in the support portion, the support structure is formed by performing a halftone process in which dots are easily connected in the first direction as compared to the second direction intersecting the first direction with respect to the input value. The three-dimensional object modeling apparatus according to claim 1, wherein dots are arranged in the voxel set as described above.
前記制御部は、
形成されるドットによる造形層を積層させることにより前記立体物及び前記支持部を造形させ、
前記支持部における前記造形層において、前記入力値に対して第一方向と交差する第二方向と比べて前記第一方向へドットが繋がり易いハーフトーン処理を行い、実際にドットの繋がりを優先する設定方向に前記第一方向を向けるように前記ハーフトーン処理で得られたデータを回転させる処理を行うことにより、前記支持構造が形成されるようにドットを前記ボクセル集合に配置する、請求項1又は請求項2に記載の立体物造形装置。
The controller is
Forming the three-dimensional object and the support part by laminating a modeling layer with dots to be formed,
In the modeling layer in the support portion, halftone processing is performed in which the dots are more easily connected in the first direction than the second direction intersecting the first direction with respect to the input value, and the dot connection is actually prioritized. The dot is arranged in the voxel set so as to form the support structure by performing a process of rotating the data obtained by the halftone process so that the first direction is directed to a setting direction. Alternatively, the three-dimensional object forming apparatus according to claim 2.
前記制御部は、前記立体物のうち前記支持部により支持される部分に関する情報に基づいた密度の前記支持構造が形成されるように前記入力値を設定する、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の立体物造形装置。   The said control part sets the said input value so that the said support structure of the density based on the information regarding the part supported by the said support part among the said solid objects may be formed, The any one of Claims 1-5 The three-dimensional object shaping apparatus according to claim 1. 前記支持部は、第一部位、及び、該第一部位に積層される方向において該第一部位よりも前記立体物に近い第二部位を有し、
前記制御部は、前記支持部において、前記第二部位のドットの密度が前記第一部位のドットの密度よりも低くなるようにドットを前記ボクセル集合に配置する、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の立体物造形装置。
The support part has a first part and a second part that is closer to the three-dimensional object than the first part in the direction of being stacked on the first part,
The said control part arrange | positions a dot in the said voxel collection so that the density of the dot of said 2nd site | part may become lower than the density of the dot of said 1st site | part in the said support part. The three-dimensional object formation apparatus as described in any one of Claims.
造形対象の立体物、及び、該立体物を支持する支持部を構成するドットを形成するためのドット形成部を用い、形成されるドットによる前記立体物及び前記支持部を造形する立体物造形方法であって、
前記支持部において、該支持部を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおけるドットの形成率を表す入力値とディザマスクとに基づいて、前記立体物を支持する支持構造が形成されるようにドットを前記ボクセル集合に配置して前記立体物及び前記支持部を造形する、立体物造形方法。
A three-dimensional object modeling method for modeling the three-dimensional object and the support part by the dots to be formed using a three-dimensional object to be modeled and a dot forming part for forming dots constituting a support part that supports the three-dimensional object Because
In the support unit, dots are formed so that a support structure for supporting the three-dimensional object is formed based on an input value representing a dot formation rate in a voxel included in the voxel set representing the support unit and a dither mask. A three-dimensional object modeling method, wherein the three-dimensional object and the support part are modeled by being arranged in the voxel assembly.
造形対象の立体物、及び、該立体物を支持する支持部を構成するドットを形成するためのドット形成部を用い、形成されるドットによる前記立体物及び前記支持部を造形する立体物造形方法であって、
前記支持部において、該支持部を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおけるドットの形成率を表す入力値に対して誤差を未変換のボクセルに拡散させるハーフトーン処理を行うことにより、前記立体物を支持する支持構造が形成されるようにドットを前記ボクセル集合に配置して前記立体物及び前記支持部を造形する、立体物造形方法。
A three-dimensional object modeling method for modeling the three-dimensional object and the support part by the dots to be formed using a three-dimensional object to be modeled and a dot forming part for forming dots constituting a support part that supports the three-dimensional object Because
The support unit performs halftone processing for diffusing an error into unconverted voxels with respect to an input value indicating a dot formation rate in a voxel included in the voxel set representing the support unit, thereby obtaining the three-dimensional object. A three-dimensional object modeling method in which dots are arranged in the voxel assembly so as to form a supporting structure to be supported, and the three-dimensional object and the support part are modeled.
造形対象の立体物、及び、該立体物を支持する支持部を構成するドットを形成するためのドット形成部を備え、形成されるドットによる前記立体物及び前記支持部の造形を制御する立体物造形装置の制御プログラムであって、
前記支持部において、該支持部を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおけるドットの形成率を表す入力値とディザマスクとに基づいて、前記立体物を支持する支持構造が形成されるようにドットを前記ボクセル集合に配置する機能をコンピューターに実現させる、立体物造形装置の制御プログラム。
A three-dimensional object that includes a three-dimensional object to be modeled and a dot forming unit for forming dots that form a support part that supports the three-dimensional object, and controls the modeling of the three-dimensional object and the support part by the formed dots. A control program for a modeling apparatus,
In the support unit, dots are formed so that a support structure for supporting the three-dimensional object is formed based on an input value representing a dot formation rate in a voxel included in the voxel set representing the support unit and a dither mask. A control program for a three-dimensional object modeling apparatus, which causes a computer to realize a function of arranging in the voxel assembly.
造形対象の立体物、及び、該立体物を支持する支持部を構成するドットを形成するためのドット形成部を備え、形成されるドットによる前記立体物及び前記支持部の造形を制御する立体物造形装置の制御プログラムであって、
前記支持部において、該支持部を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおけるドットの形成率を表す入力値に対して誤差を未変換のボクセルに拡散させるハーフトーン処理を行うことにより、前記立体物を支持する支持構造が形成されるようにドットを前記ボクセル集合に配置する機能をコンピューターに実現させる、立体物造形装置の制御プログラム。
A three-dimensional object that includes a three-dimensional object to be modeled and a dot forming unit for forming dots that form a support part that supports the three-dimensional object, and controls the modeling of the three-dimensional object and the support part by the formed dots. A control program for a modeling apparatus,
The support unit performs halftone processing for diffusing an error into unconverted voxels with respect to an input value indicating a dot formation rate in a voxel included in the voxel set representing the support unit, thereby obtaining the three-dimensional object. A control program for a three-dimensional object forming apparatus, which causes a computer to realize a function of arranging dots in the voxel assembly so that a supporting structure to support is formed.
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